A radioterapia consiste no uso de raios de alta energia para destruir as células cancerosas. Como a cirurgia, a radioterapia é uma intervenção local, que só pode afetar as células cancerosas na região tratada. No câncer de próstata em sua etapa inicial, a radiação pode ser usada no lugar da cirurgia, ou depois de uma cirurgia para destruir qualquer célula cancerosa que tenha restado na região. Nas etapas mais avançadas, pode ser usada para aliviar a dor ou outros sintomas.
A radiação pode ser direcionada para o corpo por uma máquina (radiação externa) ou pode-se originar em pequenas sementes radioativas colocadas dentro ou perto do tumor (radiação interna, por implante, ou braquiterapia). Os homens que recebem apenas as sementes radioativas geralmente são os que têm tumores pequenos. Alguns homens com câncer de próstata podem receber as duas classes de radioterapia.
Para receber a radioterapia externa, os pacientes geralmente vão ao hospital ou clínica 5 vezes por semana por várias semanas. Na radiação por implante os pacientes podem ficar no hospital por um período curto.