پرتودرمانی یا رادیوتراپی یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندارشده ساطع می‌شوند گویند .
کاربرد اصلی پرتو درمانی در معالجه و یا تقلیل امراض سرطانی می‌باشد.
نزدیک دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتودرمانی استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۰۴، این تعداد در آمریکا به ۱ میلیون نفر رسید. در این میان، سرطان پروستات، سرطان ریه، و سرطان سینه ۵۶٪ معضلات را تشکیل می‌دادند.