The present invention provides a process for purifying a monoterpene or sesquiterpene having a purity greater than about 98.5% (w/w). The process comprises the steps of derivatizing the monoterpene (or sesquiterpene) to produce a monoterpene (or sesquiterpene) derivative, separating the monoterpene (or sesquiterpene) derivative, and releasing the monoterpene (or sesquiterpene) from the derivative. Also encompassed by the scope of the present invention is a pharmaceutical composition comprising a monoterpene (or sesquiterpene) having a purity greater than about 98.5% (w/w). The purified monoterpene can be used to treat a disease such as cancer. The present monoterpene (or sesquiterpene) may be administered alone, or may be co-administered with radiation or other therapeutic agents, such as chemotherapeutic agents.La présente invention concerne un procédé de purification d'un monoterpène ou d'un sesquiterpène d'une pureté d'au moins 98,5% en poids. Ce procédé consiste d'abord à soumettre à dérivation le monoterpène ou sesquiterpène de façon à produire un dérivé de monoterpène ou de sesquiterpène, ensuite à séparer le dérivé de monoterpène ou de sesquiterpène, et enfin à libérer du dérivé le monoterpène ou sesquiterpène. L'invention concerne également une composition pharmaceutique comprenant un monoterpène ou un sesquiterpène présentant une pureté supérieure à environ 98,5% en poids. Le monoterpène purifié peut s'utiliser pour traiter une affection telle que le cancer. Le monoterpène ou sesquiterpène de l'invention peut s'administrer seul, ou dans le cadre d'une radiothérapie, ou encore associé à d'autres agents thérapeutiques tels que ceux d'une chimiothérapie.