L'angiogenèse est une étape essentielle de la croissance tumorale et de la dissémination métastatique. Ces dernières années, grâce à une meilleure compréhension des mécanismes de vascularisation tumorale, des agents anti-angiogéniques ont pu être développés, dont trois sont à ce jour sur le marché. Aucun n'a, pour l'instant, d'indication en association avec la radiothérapie. Cependant, de nombreuses molécules ont montré, au plan préclinique, un effet synergique en combinaison avec l'irradiation. Cet effet pourrait être expliqué par une normalisation transitoire de la vascularisation tumorale, entraînant une amélioration de l'oxygénation tumorale et donc une plus grande radiosensibilité. Malgré des résultats préliminaires prometteurs, de nombreuses questions sur la toxicité de ces combinaisons, les séquences optimales de traitement et l'adaptation des doses, restent en suspens. Au regard du nombre d'études cliniques en cours, des réponses devraient être apportées rapidement.