Η ακτινοθεραπεία εστιάζει στα καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα προκειμένου να αναστείλει την ανεξέλεγκτη αναπαραγωγική τους δραστηριότητα, να τα εμποδίσει να προκαλέσουν ανεπανόρθωτες βλάβες και να συμβάλει στην αναίμακτη απομάκρυνση τους από τον οργανισμό.
Αρχικά σταθεροποιούνται οι διαστάσεις του όγκου, ο οποίος σταδιακά συρρικνώνεται μέχρι να εξαφανιστεί, με τις ελάχιστες δυνατές παρενέργειες.
Οι ανατομικές ιδιαιτερότητες του πνεύμονα οδήγησαν στην ανάπτυξη ειδικών τεχνικών ακτινοθεραπείας, που γεννούν αισιοδοξία και υψηλές προσδοκίες. Τα νεότερα υψηλής τεχνολογίας μηχανήματα ακτινοβόλησης, βοήθησαν ώστε να αναπτυχθούν εξατομικευμένες τεχνικές ακτινοθεραπείας με μεγάλη ακρίβεια στη στόχευση του όγκου και μικρότερο χρόνο εφαρμογής οι οποίες προστατεύουν σημαντικά τους υγιείς ιστούς. Επινοήθηκαν και εφαρμόζονται στη καθημερινή πράξη συστήματα και τεχνικές ακινητοποίησης του ασθενούς και συγχρονισμού της αναπνοής με απώτερο σκοπό την εξάλειψη λάθους από την κίνηση. Επίσης εφαρμόζονται συστήματα επαλήθευσης της ακρίβειας της στόχευσης.
Η πρωτοποριακή διαγνωστική μέθοδος της ποζιτρονιακής τομογραφίας ή ακόμη καλύτερα η εξέλιξη της, ο συνδυασμός με τη κλασσική αξονική τομογραφία (CT, MR, PET-CT) έδωσε πολλά οφέλη τόσο στη διάγνωση και σταδιοποίηση των ασθενών με μη μικροκυτταρικό καρκίνο πνεύμονος, όσο και στον ακριβέστερο σχεδιασμό της ακτινοθεραπείας. Σημαντική είναι και η συμβολή της F-18 FDG-PET/CT με τον ακριβή προσδιορισμό του όγκου στόχου και τον διαχωρισμό του από αλλοιώσεις άλλης αιτιολογίας.
