肿瘤放疗主要是通过以下途径诱导肿瘤原位疫苗效应的：
首先，放射线作用于肿瘤原发部位，放射性会损伤肿瘤细胞DNA，诱导肿瘤细胞死亡，坏死的肿瘤细胞释放ATP、肿瘤抗原和危险信号（如HMGB1和钙网蛋白）。同时放疗可增加肿瘤细胞PD-L1表达和TGF-β分泌。
其次，肿瘤抗原被APC捕获，迁移至引流淋巴结，经MHC I类分子将抗原递呈给肿瘤抗原特异性T细胞，并与其他共刺激信号协同促进T细胞的活化和增殖，但CTLA-4与B7-1结合能抑制T细胞活化。
最后，活化的CTL离开淋巴结，随炎性因子在全身寻找肿瘤，包括照射区域和未照射区域，通过分泌INFγ和TNF，表达穿孔素和颗粒酶，抑制髓源性抑制细胞（MDSC）产生等发挥抗肿瘤效应，但PD-1和PD-L1结合可抑制CTL活性。