L'oncothermie augmente la sensibilité des tumeurs à la radiothérapie, car la première a un potentiel radiosensibilisant. L'ajout de l'oncothermie pendant une série de traitements de radiothérapie améliore les critères cliniques pertinents tels que le taux de réponse, le contrôle local et la survie globale. Il augmente l'oxygénation, réduisant l'hypoxie (manque d'oxygène cellulaire) et amplifiant l'effet cytotoxique des radiations. L'oncothermie répare également les dommages cellulaires causés par les radiations. De plus, elle ne présente pas de toxicité supplémentaire et peut être une alternative prometteuse pour les patients âgés et/ou fragiles.