化疗可以与放疗同时进行，目前晚期肺癌、食管癌、不可切除实体性疾病均可同时进行放化疗治疗。二者同时进行可使疗效增加，多数化疗药物如铂类、紫杉醇类等具有增敏作用，二者可起协同作用。
但部分患者疗效与副反应同时增加，如食管炎患者同步放化疗后吞咽出现哽咽感及疼痛，因此不建议年龄较大或耐受度较差者同时进行。早期疾病、晚期疾病如Ⅳ期不建议同步放化疗。如小细胞未分化癌、非小细胞肺癌及食管癌可同步放化疗治疗。
同步放化疗时应兼顾疗效、副反应，如果患者并发症较多或不耐受，可以采取序贯治疗。即全都化疗后再行放疗，或全放疗后再行化疗治疗。具体应根据患者疾病类型、身体情况及药物种类选择决定。
