胃腸道不良反應是放化療最常見的副作用，主要症狀有噁心、嘔吐、腹痛及消化不良。遠期不良反應主要是慢性消化不良，少數有潰瘍。護理主要是對症治療，止酸藥、硫糖鋁、H2受體阻滯劑及質子泵抑制劑。對於上腹部放療的患者，強烈推薦預防性使用止吐藥。小腸對放療高度敏感。因其處於上腹部、下腹部及盆腔腫瘤典型放療野內，小腸毒性是劑量限制性的（如胃、胰、宮頸及直腸腫瘤）。
放療胃腸道不良反應病理學特徵
朗格罕斯隱窩是最敏感的結構。快速增殖細胞在放射線的作用下容易遭到破壞。因此，細胞不能快速的更新，腸上皮屏障功能遭到破壞，就發生了黏膜炎。小腸絨毛縮短，吸收面積減少，易引起吸收不良。晚期反應包括血管硬化及腸壁的纖維化，引起小腸運動異常、吸收不良、狹窄、瘻管或穿孔。它是多種病理生理學過程的結果，包括炎症、上皮再生、組織重構、膠原沉積及凝血系統的啟用。
放療胃腸道不良反應症狀及處理
症狀發生於放療期間及放療後2～6周，主要包括：腹瀉、腹部絞痛、腹脹及厭食。晚期反應主要表現為這些症狀的反覆，症狀輕的患者主要因食用難以消化食物引起；症狀重者表現為頻發腹瀉及吸收障礙、出血及短腸綜合徵。最終會導致營養不良、貧血及低蛋白血癥。也可能會發生腸管狹窄、腸瘻及腸穿孔。
發生慢性腹瀉的原因如下：小腸細菌過度增殖、膽鹽吸收障礙、碳水化合物吸收障礙、腸道蠕動異常、腸道狹窄及非放射性的原發性炎症性腸道疾病。對患有慢性嚴重腸道疾病患者，建議對其進行胃腸道檢查，並推薦低脂、低纖維、富含谷氨醯胺飲食。忌高乳糖飲食可能是有效的，應對其進行驗證。可以對症使用止瀉劑（洛哌丁胺和阿片酊）、解痙藥及抗膽鹼能藥物。腸道蠕動往往不正常，應促進腸蠕動，奧曲肽在此方面有一定的效果。膽鹽吸收障礙可用考來烯胺治療；營養不良可採用腸外營養。
放療胃腸道不良反應的早期預防
研究人員曾嘗試應用過幾種藥物預防腸道反應，然而結果令人失望。預防性使用對氨基水楊酸增加了腹瀉的發生率及嚴重性，因此禁忌使用。相反，與其結構不同的柳氮磺胺吡啶在對照試驗中降低了急性腸道症狀的發生率，可以使用，另外中藥靈芝的藥理研究表明，高濃縮靈芝製劑具有排毒解毒的作用，用於放療患者減輕胃腸道毒性有效，可在腫瘤患者治療過程中作為輔助用藥。