放疗之所以能发挥抗癌作用，是因为放射线本身具有能量，称为辐射能(radiantenergy)。当细胞吸收任何形式的辐射能量后，射线都可能直接与细胞内的结构发生作用，直接或间接地损伤细胞DNA，导致细胞死亡。直接损伤主要由射线直接作用于DNA，引起DNA分子出现断裂、交联间接损伤主要由射线对人体组织间液发生电离，产生自由基，这些自由基再和生物大分子发生作用，形成不可逆损伤，导致细胞死亡。因而，与这2种效应有关的因素都是影响鼻咽癌放射效应的因素。主要有氧效应(oxygeneffect)、放射损伤修复能力、细胞周期不同时相以及辐射耐受细胞的存在等因素。
在肿瘤组织中，由于肿瘤细胞繁殖快，管增生跟不上肿瘤的生长，凶此有一部分肿瘤细胞存在严重的缺氧状态。相关研究表明，鼻咽癌组织也具有一般恶性肿瘤的乏氧特征。。。在低线性能量传达的范围内，在缺氧状态下不产生自由基，所以放疗对乏氧的鼻咽癌细胞作用较差。一般认为细胞在有氧情况下照射时敏感性为缺氧时3倍左右，因而，氧效应是影响鼻咽癌放射效应的1个重要因素。
电离辐射(ionisingradiation)通过直接作用于DNA分子，可引起DNA单链或双链断裂、碱基的破坏或脱落等损伤。细胞的放射损伤(radiationdamage)通常分为3种类型：致死性损伤、亚致死性损伤和潜在性致死损伤(potentiallethaldamage，PLD)其中潜在性致死损伤修复(PLDR)的修复能力是影响放射敏感性的1个重要因素。。研究表明，放射所致的DNA损伤至少有2个修复途径：重组修复和切除修复。范凯等研究发现X射线照射可诱导鼻咽癌细胞hMSH2的表达，通过切除修复途径使损伤的DNA逐渐被修复，从而使放射敏感性下降。肿瘤细胞对于电离辐射的反应还依赖于其所处的细胞周期(cellcycle)。G／S边界及G／M期因染色体已解聚为单体，故易受辐射损伤；而G期有一定抵抗性，s期尤其是S晚期对辐射的抗性最强。相关研究发现，鼻咽癌细胞株(CNE1、CNE2)内在的辐射敏感性的差异原冈之一可能与其在经电离辐射后发生的G，期阻滞程度不同有关。
另1个影响鼻n周癌放射效应的凶素是辐射耐受细胞的存存，其存在正是放疗失败的根源之一。但目前对辐射耐受细胞的确切来源还没有相关的文献报道。
