Ακτινοθεραπεία ονομάζουμε την θεραπευτική ακτινοβολία στην οποία υποβάλουμε τον μαστό ή την μασχαλιαία κοιλότητα μετά το χειρουργείο. Η ακτινοθεραπεία καταστρέφει τα καρκινικά κύτταρα και προστατεύει τον μαστό από πιθανή υποτροπή της νόσου. Όταν μια γυναίκα υποβάλλεται σε συντηρητική επέμβαση (διατήρηση του μαστού) πρέπει στην συνεχεία να υποβληθεί σε ακτινοθεραπεία. Επίσης όταν υπάρχουν διηθημένοι λεμφαδένες στην μασχαλιαία κοιλότητα πρέπει να ακτινοβοληθεί και η μασχάλη. Ενώ γενικά μετά από μαστεκτομή δεν χρειάζεται ακτινοθεραπεία στον μαστό , σε κάποιες περιπτώσεις προχωρημένης νόσου (διήθηση θωρακικού τοιχώματος , πολύ μεγάλος όγκος , πολλοί διηθημένοι λεμφαδένες) μπορεί να χρειαστεί ακτινοθεραπεία του θωρακικού τοιχώματος και/ή του υπερκλειδίου βόθρου .
Η ακτινοθεραπεία χορηγείται, συνήθως, σε ολόκληρο τον μαστό (whole breast radiation ) ή κάποιες φορές σε τμήμα του μαστού (partial breast radiation) μειώνοντας τον χρόνο χορήγησης.
Νέες σύγχρονες τεχνικές εξωτερικής χορήγησης είναι η IMRT (Intensity Modulated Radiation Therapy) και η IGRT (Image Guided Radiation Therapy ).
Η διάρκεια της συνεδρίας είναι συνήθως 20-30 λεπτά και το σύνολο της θεραπείας περίπου 4 με 6 εβδομάδες, ενώ οι επιπλοκές συνήθως υποχωρούν μετά την διακοπή της θεραπείας. Η πιο συχνή επιπλοκή είναι η ερυθρότητα και πάχυνση του δέρματος.