La radioterapia es uno de los elementos integrantes del tratamiento radical del cáncer de recto localmente avanzado. La radioterapia preoperatoria y la radioterapia postoperatoria en combinación con quimioterapia han demostrado aumento del control local y la supervivencia. La tendencia actual es el uso de quimioirradiación preoperatoria por su mejor tolerancia y porque a los beneficios en control local y supervivencia se le podrían añadir los de mayor tasa de respuesta (downstaging) y un aumento de cirugía preservadora del esfínter anal. El desarrollo terapéutico en cáncer de recto localmente avanzado se sitúa en conseguir una mayor intensificación terapéutica sobre el tumor y las regiones de riesgo de recidiva sin aumentar la toxicidad sobre los tejidos sanos: esquemas de radioterapia con fraccionamientos modificados, radioterapia intraoperatoria, radioterapia con intensidad modulada de dosis, nuevos agentes quimioterápicos en combinación con radioterapia. En el presente artículo se revisan los datos más relevantes de esta modalidad terapéutica.