L’administration simultanée de chimiothérapie et de radiothérapie est de plus en plus utilisée dans le traitement du cancer, ce qui améliore la survie ainsi que la qualité de vie. Actuellement, c’est une préférence réalisable, souvent considérée comme l’option thérapeutique standard, pour de nombreuses tumeurs solides confinées localement, y compris les cancers anaux, de la vessie, du col de l’utérus, de l’œsophage, de l’estomac, de la tête et du cou, du poumon, du pancréas et du rectum. Chez les patients atteints de ces tumeurs, la thérapie de modalité combinée améliore le contrôle local de la tumeur et la survie tout en évitant, dans certains cas, la nécessité d’une ablation chirurgicale de l’organe d’origine. La justification scientifique de l’utilisation de la chimioradiation découle des observations précliniques et cliniques des interactions synergiques entre la radiothérapie et la chimiothérapie. Lorsque la chimiothérapie et la radiothérapie sont administrées ensemble, les agents chimiothérapeutiques peuvent sensibiliser les cellules cancéreuses aux effets des rayonnements ionisants, ce qui entraîne une augmentation des effets tueurs de tumeurs dans le domaine de la radiothérapie. Ceci, à son tour, peut améliorer le contrôle local de la tumeur primaire et, dans certains cancers, rendre la résection chirurgicale inutile. Dans d’autres cas, les patients atteints de tumeurs initialement considérées comme non résécables peuvent subir des interventions curatives après la chimioradiation. La composante chimiothérapie peut traiter toute maladie micrométastatique potentielle qui, sans traitement, entraîne un risque accru de récidive à distance. Il existe un grand nombre de preuves qui soutiennent l’utilisation de la chimioradiothérapie dans les cancers gastro-intestinaux. En fait, l’un des premiers types de tumeurs dans lesquels l’efficacité supérieure de la chimioradiation a été décrite était le cancer anal. Depuis lors, la chimioradiothérapie a été explorée dans d’autres tumeurs malignes gastro-intestinales avec des résultats supérieurs par rapport à la radiothérapie ou à la chimiothérapie seule. Cet article vise à récapituler les preuves cliniques soutenant l’utilisation de la chimioradiothérapie dans divers types de tumeurs gastro-intestinales.