L'évolution des cancers bronchiques non à petites cellules localement avancés est marquée par des taux particulièrement élevés de récidive locale (80 % des cas) et systémique (60 % des cas) après traitement initial. Dans ce contexte, la radiothérapie a montré son efficacité en termes de contrôle local et de survie ; elle est associée à la chimiothérapie de façon séquentielle ou concomitante, afin d'obtenir non seulement un contrôle tumoral systémique, mais aussi une synergie en potentialisant les effets antitumoraux. La gemcitabine, agent cytotoxique de dernière génération aux propriétés radiopotentialisatrices in vitro, apparaît ainsi comme une molécule de choix dans ces combinaisons thérapeutiques. L'étude initiale d'association de la gemcitabine à la radiothérapie a été à l'origine de toxicités inacceptables, mais elle a permis d'établir des recommandations thérapeutiques sur la base desquelles plusieurs essais de phases I-II ont été rapportés. Ces études ont non seulement démontré la faisabilité d'une chimioradiothérapie séquentielle ou concomitante à base de gemcitabine, mais elles ont également rapporté une efficacité antitumorale élevée, tant en termes de contrôle local et systémique que de survie. L'association gemcitabine-radiothérapie est donc actuellement intégrée aux essais de phase III évaluant la séquence thérapeutique optimale des cancers bronchiques non à petites cellules localement avancés et apparaît comme une combinaison thérapeutique prometteuse en oncologie thoracique.