La radiothérapie joue un rôle important dans ces deux pathologies. Dans le cancer du rectum, plusieurs essais randomisés ont démontré qu'elle diminuait le taux de récidive locale et améliorait la survie. Le bénéfice se maintient même en cas d'exérèse du mésorectum. La radiothérapie est mieux tolérée et plus efficace quand elle est réalisée en préopératoire. Deux schémas ont été utilisés : un schéma court (5×5 Gy) et un schéma long (45-50 Gy en fractionnement classique). Chacun a ses avantages et ses inconvénients. Les patients présentant une tumeur du bas rectum doivent bénéficier du schéma long, qui augmente la régression tumorale et la possibilité d'un traitement conservateur. La chimioradiothérapie concomitante par 5-fluoro-uracile (5-FU) ou capécitabine augmente le contrôle local mais sans impact sur la survie. L'adjonction d'oxaliplatine n'augmente pas de manière significative le taux de réponses complètes histologiques. Avec cette stratégie, le taux de récidive locale est maintenant inférieur à 10 % ; le principal problème est celui des métastases présentes chez 25 à 30 % des patients, qui réclame des essais spécifiquement conçus pour un objectif de survie. Dans le cancer du canal anal, la chimioradiothérapie concomitante par 5-FU et mitomycine C est actuellement le traitement de référence. Le cisplatine ne fait pas mieux que la mitomycine C et est moins bien toléré. L'irradiation en modulation d'intensité diminue la toxicité aiguë mais nécessite une grande rigueur dans la délinéation des volumes cibles. Les patients séropositifs pour le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) doivent de nos jours recevoir le même traitement que les patients séronégatifs.