Durante una sessione di radioterapia, il gatto viene posizionato in modo che solo la parte da trattare sia colpita dai raggi. Affinché rimanga fermo deve essere addormentato. La radioterapia agisce sia sul tessuto tumorale che sui tessuti normali e sani che si trovano nella zona di azione del raggio. Una sola dose massiccia potrebbe distruggere tutte le cellule tumorali, ma causerebbe anche notevoli danni ai tessuti sani. Per questo la terapia è più efficace se viene effettuata con più dosi leggere, le cosiddette “frazioni”, su un periodo di qualche settimana. Il gatto può essere ricoverato oppure rimanere a casa ed essere portato in ospedale nei giorni di trattamento.
La radioterapia distrugge le cellule tumorali nel momento del trattamento, ma l'effetto non è visibile se non dopo alcuni giorni o settimane, a seconda della velocità di crescita del tumore. In alcuni casi il tumore scompare interamente. In altri, soprattutto se il tumore è grande e comprende tessuto osseo, di solito rimangono dei rigonfiamenti nella zona del tumore. Questi rigonfiamenti sono composti da tessuto cicatriziale inattivo e non causano problemi. Molti animali vivono per diversi anni con queste zone di tessuto cicatriziale.
La risposta del tumore alla radioterapia dipende da diversi fattori, ad esempio dal tipo di tumore, la sua grandezza e ubicazione, quanto tessuto tumorale è stato possibile asportare chirurgicamente eccetera. In alcuni casi la radioterapia è molto efficace e vi è una buona probabilità di tenere sotto controllo il tumore per lungo tempo, o di completa guarigione per il gatto. In questi casi il trattamento viene fatto a dosi minime, ad esempio 16 trattamenti suddivisi su 4 settimane. In altri casi, dove la possibilità di guarigione è minore, la radioterapia può essere utile per rallentare la crescita del tumore o ridurne drasticamente le dimensioni. La terapia può dare sollievo dal disagio o dal dolore provocato dal tumore, cosicché il cane o il gatto possono vivere una vita normale per altri sei mesi o persino diversi anni. L’obiettivo della radioterapia e cosa aspettarsi verranno discussi prima dell'inizio della terapia.
Negli animali è raro vedere effetti collaterali gravi e problematici. La spossatezza e il malessere generale che si vedono nell'uomo di solito sono completamente assenti nell’animale, poiché la strategia del trattamento varia notevolmente. I tessuti che circondano il tumore oppure la cicatrice dell'operazione tuttavia non possono essere interamente protetti dall'irradiazione. Un certo effetto locale può essere notato sulla pelle nella zona dell’irradiazione alla fine del periodo di trattamento. Si tratta di arrossamenti ed eruzioni tipo eczema. La reazione cutanea è più evidente 2-3 settimane dopo il trattamento, e può richiedere antidolorifici. Di solito guarisce e sparisce da sola. È tuttavia consigliabile evitare che l’animale si lecchi o si morda la zona.
Un altro effetto della terapia sulla cute è la caduta del pelo, con ricrescite di colore diverse. La zona irradiata solitamente rimane senza pelo, oppure con una quantità e colorazione del pelo differente dal resto del manto. Talvolta non vi sono segni visibili.
Raramente si vedono effetti collaterali gravi, che possono manifestarsi da mesi fino ad anni dopo la radioterapia. Si possono avere processi di degradazione dei tessuti connettivi, dello scheletro, dei tendini eccetera e in casi rari la formazione di un tumore nella zona irradiata.
Dopo il termine della terapia, l’animale viene visitato regolarmente per monitorare la situazione. L'intervallo di tempo tra le diverse visite è stabilito di volta in volta.