| 放射治疗是神经胶质瘤治疗的重要组成部分，对于手术不能彻底切除的肿瘤、术后易复发的肿瘤、深在而不易手术、肿瘤侵及重要功能区而无法手术的病人、病人全身状态不允许手术、肿瘤对放射线敏感的可以将放疗作为首选治疗方法。各种类型的胶质瘤对射线的敏感性不同。一般认为恶性程度越高的放疗越敏感。其中具体按放射敏感性一次为髓母细胞瘤、少枝胶质瘤、室管膜瘤、星形细胞瘤及胶质母细胞瘤。对于髓母细胞瘤及室管膜瘤以为容易随脑脊液播散，其放疗应包括全脊髓照射。放疗期间可以给予脱水药物以缓解放疗所造成的炎性充血和水肿反应。
放疗的禁忌症包括：病人极度衰弱；手术伤口尚未愈合或有感染者；严重骨髓抑制；曾接受过放射治疗，皮肤和其他组织不允许再次放疗者。
放疗分为术前放疗、术中放疗和术后放疗。术前放疗多用于杀肿瘤周围的亚临床病灶，一般适于肿瘤位置深在而又不易达到手术全切的病人。术后放疗是目前应用最多、最广泛的治疗手段，其目的是针对肿瘤瘤床与残余病灶进行，一般术后1至2周即可开始。术中放疗有定位准确，全身及局部反应较小的特点，是对病变区域进行的一次性放射治疗。
1、 常规放射治疗：
远距离照射的射线剂量在一定范围内与疗效有相关性。有研究表明高度恶性的胶质瘤的病人接受60Gy的剂量与50Gy相比较，中位生存期有明显的延长，但是当剂量增加到70Gy时生存期与50、60Gy相比无明显差别。所以对胶质母细胞瘤病人的放射剂量限制在60Gy。同样对于低度恶性胶质瘤也认为放射剂量应在55-60Gy。
远距离照射一般采用小剂量分次照射，整个照射剂量在一段较长的时间分割完成。正常脑组织的耐受剂量在65-70Gy，时间在6-8周。大多数放射治疗方案先制定一个总的剂量，约55-60 Gy，分20-30次，每次1.8-2.0 Gy，每周5个治疗日，持续5-6周
鉴于肿瘤多在原肿瘤部位边缘2cm范围内复发，手术切除肿瘤后，远距离照射治疗照射野也与这一范围吻合。放射计划应主要参照术前的MRI影像资料，实施个体化的治疗计划，对于弥漫性生长的病例，应适当的扩大照射野的范围。但是除非特殊的病例，不主张全脑放射治疗。
2、 间质内放疗：
间质内放疗是指将放射性同位素置人脑肿瘤内，直接对肿瘤组织起到杀伤作用的治疗方法。间质内放疗能允许放射源释放射线持续高剂量对肿瘤细胞进行杀伤，由于放射剂量与距离平方呈反比，因而能显著减少瘤周的正常脑组织受照射的剂量，这样能显著减少或防止脑坏死的发生。间质内放疗剂量每小时约0.3一1.0Gy，这种持续低剂量率放疗能使肿瘤增殖的瘤细胞积聚于G2期——放射性敏感期，而正常无周期的神经细胞停留于G1期——放射线不敏感期。另外，恶性胶质瘤组织中存有许多乏氧细胞，其对放射线的敏感性比正常的氧合细胞差3倍，而间质内放疗在低氧状态下，能阻碍亚致死放射损伤的修复而对氧效应依赖性低，持续低剂量率的内放疗过程中，乏氧的瘤细胞可以再氧合而提高其对放疗的敏感性。0.4—0.6Gy／h的间质内放疗能抑制细胞的有丝分裂，因而瘤细胞的再生率比外放疗明显减少。
间质内放疗的剂量分布特点是瘤中心高、周边低，这种分布方式改变了既往外照射治疗中存在肿瘤中心区域照射剂量不足和乏氧细胞对放射线不敏感而影响治疗结果的状况，使肿瘤局部产生显著的治疗作用，因放疗范围局限，对周围脑组织损伤减少，无头皮损伤、脱发和白细胞减少，尤其适用于：(1)脑深部或脑主要功能区手术难以切除的脑肿瘤；(2)恶性脑瘤手术后残留的瘤床；(3)脑深部肿瘤病人危重或年老体弱不能耐受开颅手术者；(4)术后复发或已行过放疗后复发者。并且这种方法剂量大小可随病人对治疗反应情况随时调节，重复性好，具有微小创伤、精确定位、简便易行的优点。
对于囊性为主的胶质瘤一般选用制备状态为胶体、释放β射线的同位素，其中以 32P和90Y较常用。32P的半衰期比90Y长，两者都释放β射线，但32P能量积聚比如90Y慢，在软组织中的射程较短，故32P适用于囊壁实质较薄的囊性胶质瘤，对于囊壁实质较厚的胶质瘤可选用90Y 。192Ir和125I产生γ射线，γ射线穿透性强，故对较大的实质性肿瘤进行间质内放疗多采用这二种核素。依据置入放射性同位素源的方式及同位素在瘤内置留时间的长短，脑瘤间质内放疗可分为永久性和暂时性置入法两种。暂时性置入法是指将放射源置入瘤体内，照射一定时间后再取出放射源的方法，包括开颅术中置管和立体定向手术置管。永久性置入法是指将放射源永久的置入瘤体内进行放射治疗的方法。目前应用较为广泛的使用32P胶体瘤腔内注射和粒子刀技术。
3、 立体定向放射外科：
立体定向放射治疗又可以分为SRS和FSRT。SRS即通常所说的x-刀或γ-刀，是用一次性大剂量放射线照射靶区，具有定位精确、治疗时间短、没有重复摆位误差等优点。它最早应用于治疗脑动静脉畸形、垂体瘤等良性疾病，并取得了较好的治疗效果。但是一次性大剂量放射治疗不符合其放射生物学原则，同时由于一次性给予大剂量的照射，患者的全身反应及局部脑组织的反应均较重。FSRT即分次立体定向放射治疗，是对放射外科的改进，它根据生物效应把放射总剂量分割成数次，每日或隔日照射，这样更有利于乏氧细胞的再氧合和正常组织的修复；同时它还具有无创、放疗反应较小等优点；缺点是定位精确性相对较差、有重复性摆位误差。根据动物及临床研究认为，单次大剂量照射可损伤肿瘤周围神经组织，从而引起放射性脑坏死脑水肿，而分次放射治疗对肿瘤周围神经组织则无明显损害。FSRT在治疗脑胶质瘤方面较SRS有优势。
肿瘤体积的大小、立体定向治疗方式及放射治疗的周边剂量与疗效及放射治疗副作用有关，一般来讲，肿瘤体积越小，治疗效果就越好。脑水肿的发生与肿瘤体积的大小成正比，与放射治疗的周边剂量的大小成正比，采用SRS方法单次剂量较大，往往比FSRT方法更容易引起脑水肿。脑水肿多为迟发性，大多发生于治疗后的2～3个月，部分患者于治疗后1年以上发生，个别病例较顽固，需要间断给予脱水和激素治疗。一般认为肿瘤直径大于4.0cm或单次周边剂量大于18 Gy时较容易发生脑水肿，因此对于直径大于4.0 cm的患者，应采用FSRT方法治疗，对于用FSRS方法治疗的患者，应控制单次周边剂量。
位于大脑浅表部位、非重要功能区的肿瘤，应首选手术治疗；位于大脑深部、重要功能区的肿瘤以及手术后复发的患者，可以将立体定向放射治疗作为首选。在更多的情况下，是采用二者相互结合的方法，即首先用手术尽可能的切除肿瘤，残余部分采用立体定向放射治疗，这样可以减少复发，提高脑胶质瘤的疗效。
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