Radiacinio gydymo šalutinis poveikis yra nuovargis, pykinimas, plaukų slinkimas, mažas kraujo kiekis ir odos sudirginimas. Pats gydymas yra neskausmingas, tačiau žala aplinkinėms sveikoms ląstelėms gali sukelti nemalonų šalutinį poveikį. Ne visi pacientai patiria tą patį poveikį, o jų sunkumas taip pat skiriasi kiekvienam pacientui. Šalutinis poveikis gali būti suskirstytas į dvi grupes, žinomas kaip ūminis radiacijos šalutinis poveikis ir vėlyvasis radiacijos šalutinis poveikis.
Ūmus radiacijos šalutinis poveikis pasireiškia gydymo stadijoje ir gali trukti nuo kelių savaičių iki kelių mėnesių po gydymo pabaigos. Pykinimas yra vienas iš šalutinių spindulinio gydymo reiškinių, kuris pasireiškia ne visiems pacientams, tačiau kai jis pasireiškia, paprastai tai pasireiškia praėjus maždaug dviem valandoms po gydymo. Nuovargis yra gana dažnas tarp pacientų, be to, kai kuriuos žmones jis kamuoja labiau nei kitus. Mažas kraujo, ypač baltųjų kraujo kūnelių, skaičius gali atsirasti, jei limfmazgiai yra pažeisti arba jei kaulų čiulpai yra veikiami spinduliuotės.
Radiacinės terapijos šalutinis poveikis taip pat gali turėti įtakos odai, dėl kurios oda parausta, drėgna ir ašaroja, taip pat išsausėja ir pleiskanoja. Odos reakcijos dažniausiai pasireiškia tik apdorotoje vietoje ir yra blogesnės tose vietose, kur oda natūraliai susilanksto. Gleivinės uždegimas, kuris yra virškinamojo trakto gleivinės uždegimas, gali pasireikšti, jei spinduliuotė pateks į bet kurią burnos, stemplės, žarnyno ar tiesiosios žarnos gleivinę. Plaukų slinkimas yra dar vienas šalutinis poveikis, kuris atsiranda tik toje vietoje, kur buvo atlikta spindulinė terapija.
Vėlyvas radiacijos šalutinis poveikis yra randai ir fibrozė, kurie gali sumažinti paveiktų audinių elastingumą. Retais atvejais spinduliuotės paveiktose vietose gali išsivystyti leukemija ir kitos vėžio formos. Jei prakaito liaukos pažeidžiamos, gali sumažėti prakaitavimas. Dėl pažeistų ašarų liaukų gali išsausėti akys, o dėl pažeistų seilių liaukų – burnos džiūvimas. Nevaisingumas gali atsirasti ir tuomet, jei nuo spinduliuotės pažeidžiamos lytinės liaukos.
Spindulinio gydymo šalutinio poveikio sunkumas kiekvienam asmeniui skiriasi. Tie, kurių sveikata paprastai yra gera, paprastai nepatiria tokio šalutinio poveikio kaip tie, kurių sveikata yra bloga. Tam tikri vaistai, vėžio vieta ir tipas, taip pat spinduliuotės kiekis turi didelę įtaką spindulinio gydymo šalutinio poveikio sunkumui.