放射治療可以與分子靶向藥物同步使用。如常見的肺癌，驅動基因陽性的部分患者，可以在放療的同時，同步口服TKI，一般情況下安全有效。相對于放、化療同步進行，放射治療聯合靶向治療的副反應較小。因為TKI靶向治療是比較精準的一種分子治療，不會產生特別大的全身反應。 放射治療是局部治療，與分子靶向藥物聯合使用后不會產生更嚴重的并發癥。而且TKI靶向治療本身對放射治療具有增敏的作用，所以如果同時進行兩種治療具有協同作用，增加放射治療效果，給患者帶來更長的生存期，并且減少患者局部復發和遠處轉移的幾率。