Radioterapia jest obok chirurgii podstawową metodą leczenia nowotworów. Trwają obecnie intensywne poszukiwania czynników predykcyjnych dla skuteczności radioterapii. Mechanizm działania radioterapii zależny jest od obecności tlenu w komórce. Najnowsze doświadczenia dowodzą, że tlen cząsteczkowy poprzez mechanizm fiksacji zaburza naprawę uszkodzeń wywołanych w DNA promieniowaniem jonizującym. Liczne badania wykazały, że ocena niedotlenienia guza koreluje z wynikiem radioterapii. Brak jednak uniwersalnej metody oceniającej hipoksję. Aktualnie stosowane metody, jak pomiar elektrodą Eppendorfa, ocena markerów molekularnych hipoksji czy badania PET z użyciem oksydoredukcyjnych radiofarmaceutyków dostarczają sprzecznych wyników. Istnieje więc wiele wątpliwości co do ilościowego i jakościowego charakteru zależności między niedotlenieniem a wrażliwością na radioterapię. Ponadto analizę utrudnia fakt, że niedotlenienie wywiera znaczny negatywny prognostyczny wpływ na wyniki leczenia radioterapią poprzez indukcję zmian genomowych i proteomicznych. W pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat wpływu niedotlenienia guza na skuteczność radioterapii.