近幾十年來，隨著放射技術和設備的改進，放射治療已成為臨床喉癌的主要治療方法之一。對於某些早期患者，可以用單純放射治療以達到治愈目的，也可以作為手術前後的輔助性治療，增加和鞏固治療效果，以彌補手術治療的不足。
喉癌以鱗狀細胞癌為主，鱗癌一般對放射線比較敏感，分化程度越好對放療的敏感性也差。另外，腫瘤外觀增生型者，血液循環豐富，對放射線敏感。癌腫表面有淺潰瘍或潰瘍型者中度敏感，腫瘤呈浸潤型無潰瘍者對放療的敏感性較差。就腫瘤的部位來說，位於聲帶上部或邊緣部的癌腫，對放射線最敏感，放射治療的效果也最好，位於聲門下區者一般不選擇放療。
(一)單純放療
單純放療主要用於早期聲帶癌及因全身情況不宜手術治療的患者。有人認為放射治療可作為早期聲門癌的首選治療方法，包括那些既可以手術又可以放療的患者，也應當優先考慮放療，因為放療能夠保全喉的發音和呼吸功能，並且能夠達到治療的目的。但是對於較晚期的喉癌患者，若能夠爭取手術切除，最好還是把放療作為輔助性治療措施更為妥當。
(二)術前放療
術前放療是目前臨床上常用的一種方法。主要適用於較晚期、腫瘤范圍較大的患者。放療的目的是使腫瘤縮小，癌細胞的活力受到較大的抑制，使腫瘤的范圍局限，邊界清楚，有利於徹底行手術切除，並且可以減少或預防因手術而促使腫瘤的擴散或轉移。對聲門下癌經過放療後再行喉切除，可以減少氣管造瘘處的癌復發。
(三)術後放療
手術後放療僅僅是用於術後復發或頸部淋巴結轉移及術中發現有小淋巴結，病理證實有轉移者。由於手術致使腫瘤局部及其周而復始血管床破壞，對放射線敏感性降低，術後放療的效果並不理想。