V případě použití běžného ozařování může být pacient vystaven vyššímu riziku ozáření zdravých tkání. To znamená, že v budoucnu, dlouho po ukončení léčby, se mohou projevit důsledky nežádoucího ozáření zdravých tkání a orgánů – například se mohou projevit nežádoucí účinky v oblasti srdce nebo plic, popřípadě vznik sekundárních nádorů.
Dalšími možnými nežádoucími účinky mohou být chronické změny jícnu, vedoucí k polykacím obtížím, a změny na srdci, způsobující zhoršení jeho funkce.
Moderní konvenční fotonová terapie neumožňuje vždy další významnější snižování dávek na rizikové orgány. Neumožňuje totiž výraznější redukci dávky na srdeční sval, chlopně a koronární arterie, a v případě aplikace vyšších dávek může být příčinou vzniku chlopenních vad, ischemické choroby srdeční a arytmií. Běžná fotonová léčba v kombinaci s chemoterapií by mohla ovlivnit funkci srdce, což může být příčinou vzniku kardiopulmonálních problémů. Redukce dávky je v tomto případě maximálně žádoucí.
I při dodržení tolerančních dávek může vést k ozáření míchy v kombinaci s předešlou chemoterapií ke vzniku myelopatie (porucha funkce míchy). Dále pak i k vyšší zátěži prsních žláz s následným vyšším rizikem vzniku sekundárních malignit.
I při užití moderních technik fotonového ozařování (například technika IMRT, včetně pohybové IMRT) může docházet k vyššímu ozáření zdravé tkáně, což je sice nevýznamné z hlediska vývoje akutní toxicity, ale nezanedbatelné z hlediska rizika pozdní toxicity. Současné konvenční fotonové ozařování již narazilo na svůj fyzikální limit, nicméně řešení jak snížit dávku na rizikové orgány existuje, a tím je protonová léčba.