La administración simultánea de quimioterapia y radioterapia se ha utilizado cada vez más en el tratamiento del cáncer, lo que ha mejorado la supervivencia y la calidad de vida. En la actualidad, es una preferencia viable, a menudo considerada como la opción terapéutica estándar, para muchos tumores sólidos confinados localmente, incluidos los cánceres de ano, vejiga, cuello uterino, esófago, estómago, cabeza y cuello, pulmón, páncreas y recto. En los pacientes con estos tumores, la terapia de modalidad combinada mejora el control y la supervivencia del tumor local y, en algunos casos, evita la necesidad de extirpar quirúrgicamente el órgano de origen. La justificación científica para el uso de la quimiorradiación se deriva de las observaciones preclínicas y clínicas de las interacciones sinérgicas entre la radioterapia y la quimioterapia. Cuando la quimioterapia y la radioterapia se administran juntas, los agentes quimioterapéuticos pueden sensibilizar a las células cancerosas a los efectos de la radiación ionizante, lo que lleva a un aumento de los efectos destructores de tumores dentro del campo de la radioterapia. Esto, a su vez, puede mejorar el control local del tumor primario y, en algunos cánceres, hacer que la resección quirúrgica sea innecesaria. En otros casos, los pacientes con tumores que inicialmente se consideraron irresecables pueden someterse a intervenciones curativas después de completar la quimiorradiación. El componente de quimioterapia puede abordar cualquier posible enfermedad micrometastásica que, sin terapia, lleve a un mayor riesgo de recidiva a distancia. Existe un gran cuerpo de pruebas que apoyan el uso de quimiorradioterapia en los cánceres gastrointestinales. De hecho, uno de los primeros tipos de tumores en los que se describió la eficacia superior de la quimiorradiación fue el cáncer de ano. Desde entonces, la quimiorradioterapia se ha explorado en otras neoplasias malignas gastrointestinales con resultados superiores en comparación con la radiación o la quimioterapia solas. Este artículo tiene como objetivo recapitular las pruebas clínicas que respaldan el uso de la quimiorradioterapia en una variedad de tipos de tumores gastrointestinales.