Широкое развитие ядерно-физических методов в медицине выдвигает на первый план вопросы обеспечения терапевтической эффективности и без-опасности воздействия ионизирующего излучения на живые ткани. Обзор посвящен современному состоянию моделирования механизмов клеточной гибели под воздействием ионизирующего излучения в контексте его использования в лучевой терапии онкологических заболеваний. Рассмотрен спектр моделей от аналитических, ориентированных на формат ``доза-ответ'', до механистических Монте-Карло моделей, дающих картину повреждения ДНК на основании физических и физико-химических процессов взаимодействия ионизирующего излучения с биологическими тканями. Особый акцент сделан на практическом использовании вычислительных схем в задачах планирования лучевой терапии пучками фотонов и адронов. Отдельное внимание уделено новому и перспективному направлению радиосенсибилизации наночастицами в применении к современным бинарным технологиям адронной терапии.