Le système nerveux (central et périphérique) présente une radiosensibilité très particulière dont les complications multiples sont redoutables pour la qualité de vie des patients. Ces complications sont classées en fonction de leur présentation clinique et de leur délai d'apparition après l'irradiation. On décrit ainsi des complications aiguës, semi-retardées, et tardives, qui relèvent de mécanismes physiopathogéniques différents. Le caractère retardé de la plupart des troubles neurologiques reste mal élucidé et semble lié au fait que l'irradiation modifie de façon durable le microenvironnement, dont les cellules endothéliales et certaines cellules souches neurales empêchant des mécanismes de réparation devant survenir ultérieurement. Plusieurs facteurs jouent un rôle capital dans le développement des complications neurologiques : la dose totale délivrée, son fractionnement, le volume d'irradiation, l'association d'une chimiothérapie neurotoxique, l'âge et l'état vasculaire du patient. Le traitement de ces complications demeure avant tout préventif.