Les associations de chimiothérapie et de radiothérapie, en particulier concomitantes, sont largement utilisées dans le traitement de nombreux cancers. Le développement de ces associations a surtout été la conséquence des progrès réalisés en recherche clinique, plutôt que de l'application directe à la clinique de données expérimentales issues du laboratoire. Les hases de ces associations reposent sur la complémentarité de ces deux agents qui concerne les mécanismes cellulaires (hypoxie, sensibilité dans le cycle cellulaire et moléculaires impliqués dans la létalité cellulaire (réparation, apoptose), et la coopération spatiale et temporelle, etc. Les expériences de laboratoire permettent de déterminer les conditions favorables pour l'additivité ou la supra-additivité, mais aussi les interactions infra-additives et surtout réellement antagonistes qu'il faudra tenter d'éviter de transposer en clinique. Il est cependant bien difficile d'extrapoler les résultats expérimentaux à la clinique, et l'observation des conditions permettant d'observer une supra-additivité entre un produit et l'irradiation montrent que la fenêtre d'obtention de cette supra-additivité est généralement extrêmement étroite. Les conditions cliniques habituelles sont davantage compatibles avec une interaction de type infra-additive.