Η ακτινοθεραπεία εφαρμόζεται πολύ συχνά και για την θεραπεία καλοηθών παθήσεων. Η βασική της δράση στην προκειμένη περίπτωση είναι αντιφλεγμονώδης, μέσω της καταστροφής των κυττάρων που συμμετέχουν στη φλεγμονή. Παρ’ όλο που ο μηχανισμός δράσης δεν είναι πλήρως εξακριβωμένος, η ακτινοθεραπεία στην κλινική πράξη έχει αποδειχθεί πολλές φορές χρήσιμη και αποτελεσματική.
Η εξέλιξη της φαρμακευτικής αγωγής έχει μειώσει σημαντικά τη χρήση της ακτινοβολίας σε καλοήθη νοσήματα, ιδιαίτερα έχοντας υπ’ όψιν ότι η ακτινοθεραπεία είναι μια επεμβατική μέθοδος και τα κύτταρα έχουν μνήμη στη δράση της ακτινοβολίας.
Ένας μεγάλος κίνδυνος της χρήσης της ιοντίζουσας ακτινοβολίας για την θεραπεία καλοηθών παθήσεων είναι η πιθανότητα μακροπρόθεσμα της καρκινογένεσης. Βέβαια ο λανθάνων χρόνος για την καρκινογένεση είναι μακρύς, πέραν των 20-30 ετών. Οι καλοήθεις παθήσεις που εξακολουθούν να αντιμετωπίζονται με ακτινοθεραπεία είναι το αδένωμα της υπόφυσης, το κρανιοφαρυγγίωμα, η έκτοπη οστεοποίηση, η γυναικομαστία, τα χυλοειδή, ο θυρεοειδικός εξώφθαλμος. Οι αρτηριοφλεβώδεις δυσπλασίες του εγκεφάλου αντιμετωπίζονται με την πλέον μοντέρνα μέθοδο της στερεοτακτικής ακτινοθεραπείας.
Επίσης χρησιμοποιείται για χρόνιες φλεγμονώδεις παθήσεις όπως είναι η οστεοαρθρίτιδα, η περιαρθρίτιδα και η παραμορφωτική αρθρίτιδα. Τέλος, η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιείται για την πρόληψη αντίδρασης μοσχεύματος-ξενιστή για την ακτινοβόληση παραγώγων αίματος πριν τη μετάγγιση.
