L'efficacité biologique des radiations ionisantes à faible transfert linéique d'énergie est liée à la pression partielle en oxygène présente dans le milieu au moment du dépôt d'énergie. Des mesures directes de la pO₂ intra-tissulaire démontrent une diminution de la concentration en oxygène dans les tumeurs solides par rapport aux tissus sains avoisinants. Cette hypoxic tumorale va permettre à la tumeur de moduler sa réponse aux traitements (radiothérapie, agents chimiques), d'exercer une pression sélective et de moduler l'angiogénèse, facteur clef du potentiel métastique. La connaissance de ces mécanismes va permettre la mise en œuvre de nouvelle stratégies thérapeutiques axées sur le micro environnement tumoral.