Jest to leczenie uzupełniające, które poprzedza właściwą terapię chirurgiczną. Często stosuje się je, by zmniejszyć rozmiary guza przed operacją, aby było go łatwiej usunąć albo aby zatrzymać wzrost i rozprzestrzenianie się nowotworu.
Ta metoda bywa częściej używana przy leczeniu nowotworów odbytnicy. Zwykle polega na połączeniu chemioterapii z naświetlaniem. Niektórzy specjaliści twierdzą, że takie przygotowanie może zmniejszyć guz do tego stopnia, iż uda się uratować mięsień zwieracza odbytu i pacjent nie będzie musiał mieć założonej przetoki. Nie zostało to jednak statystycznie udowodnione. Sporo pacjentów łatwiej toleruje taką postać leczenia, bo nie są jeszcze osłabieni samą operacją.
Tę formę leczenia dużo rzadziej stosuje się przy raku okrężnicy, ponieważ sam zabieg operacyjny daje duże możliwości całkowitego wyleczenia. W bardzo zaawansowanych stadiach raka okrężnicy można czasem leczyć chemicznie i naświetlaniem, aby łatwiej określić granice guza przed zabiegiem chirurgicznym albo zmniejszyć wymiary guzów przerzutowych w wątrobie, co ułatwia późniejsze usunięcie operacyjne.