O efeito da radioterapia na mucosa oral é observado ainda na primeira sessão de radioterapia. O efeito se apresenta na forma de leucoplasias que podem progredir para uma mucosite severa, com ou sem ulceração. Essas reações da mucosa se mantêm, mesmo após o término do curso da radioterapia, por cerca de um ano e são limitadoras do tratamento odontológico em pacientes que sofreram radioterapia.

O epitélio da glândula salivar tem alto ritmo de turnover, e, por esse motivo, as glândulas se degeneram rapidamente como efeito colateral da radiação. Esse dano se manifesta clinicamente como xerostomia (a diminuição da produção da saliva) e confere ao paciente uma boca seca.

Uma das sequelas mais severas e complicadas da radioterapia para pacientes com câncer de cabeça e pescoço é a osteorradionecrose. A osteorradionecrose é a desvitalização do osso por doses cancericidas de radiação. O ritmo do turnover de qualquer osso viável remanescente é diminuído a ponto de se tornar ineficaz no seu autorreparo

O osso da maxila é mais denso e tem um suprimento sanguíneo mais precário do que a mandíbula. Consequentemente, a maxila é o osso maxilar mais comumente afetado com ulcerações não cicatrizantes e osteorradionecrose.