Beim differenzierten Schilddrüsenkarzinom besteht bei nicht Organkapsel überschreitendem Tumorwachstum und adäquater Operation keine Indikation zur postoperativen Bestrahlung. Bei Patienten mit Organkapsel überschreitendem Wachstum wird nach vollständiger Resektion der Nutzen einer zusätzlichen perkutanen Radiotherapie kontrovers diskutiert. Die MSDS-Studie (Multizenterstudie Differenziertes Schilddrüsenkarzinom), die eine Randomisierung genau zu dieser Fragestellung durchführte, musste aufgrund der mangelnden Rekrutierung vorzeitig beendet werden. Beim anaplastischen Schilddrüsenkarzinom wird die vollständige Resektion angestrebt. Die postoperative Bestrahlung ist dann obligat. Bei Therapieprotokollen mit zusätzlicher Adriamycingabe konnten erhöhte lokale Kontroll- und Überlebensraten beobachtet werden. Bei medullärem Schilddrüsenkarzinom und inkompletter Tumorresektion geht eine additive Radiotherapie mit einer verbesserten lokalen Kontrolle einher. Bei nicht Radiojod speichernden Metastasen des Schilddrüsenkarzinoms wird die Radiotherapie im Bereich des Knochens bei Schmerzen, Frakturgefahr oder Myelonkompression eingesetzt.