放疗不但会出现全身副作用，而且受到照射的正常组织器官会出现近期毒性和远期毒性，例如头颈部肿瘤放疗出现全身副作用包括食欲减退、头晕、恶心、呕吐、乏力、四肢无力，骨髓功能受到影响，白细胞下降会导致抵抗力下降，导致发烧，甚至肺炎，红细胞下降会导致贫血，而血小板下降会导致出血风险增加。
受到照射的局部器官会出现急性毒性，即近期毒性，主要包括味觉改变、口干、口腔疼痛、吞咽疼痛、咳嗽、痰多、鼻塞、流鼻血、听力下降或耳鸣。而远期毒性即终身后遗症，如口腔干燥、味觉改变，鼻窦炎、鼻塞，听力持续下降甚至失聪，视力下降甚至失明。头部受到照射会导致记忆力下降，甚至出现明显放射性颞叶损伤。而对于内分泌的影响包括怕冷、生长发育迟缓、内分泌紊乱。而皮肤受到照射可能出现皮肤纤维化、挛缩、肌肉纤维化。
