以往小細胞肺癌主要是以化療為主的疾病。因為小細胞肺癌的惡性程度比較高，對放化療比較敏感，不太適合進行手術，因此放化療是主要的治療手段。化療對小細胞肺癌的治療效果比較好，但大量臨床數據證實，化療結合放療可達到最佳的治療效果。對于化療與放療怎樣結合已做過較多研究。目前比較提倡，先進行兩個周期的誘導化療，再同步進行放療。小細胞肺癌照射范圍均比較廣，如果直接放療視野較大，對心、肺、脊髓的影響可能較大，因此建議患者先進行兩個周期的誘導化療，再同期開始進行放療，放療結束后繼續化療，這是目前標準的治療方法。但是因為有些地方沒有放療設備，于是患者將全部化療做完后再進行放療。經過大量臨床觀察顯示，這種效果較先誘導兩個周期后，再同期開始做放化療效果差。另外，小細胞肺癌需要放療的特殊情況是預防性腦照射，也就是局限于胸腔的小細胞肺癌在放化療的時候如果能達到很好的臨床效果，到CR或接近CR，即腫瘤通過臨床手段檢查不到，這種情況建議做腦預防照射。因為化療藥物透不過血腦屏障，所以患者盡管進行化療，但腦部仍可能出問題。所以如果臨床療效好，則建議繼續做腦部預防照射。