Promieniowanie jest to zjawisko przenoszenia energii przez przestrzeń na zasadzie zaburzenia elektromagnetycznego lub przez cząstki. Fale elektromagnetyczne (światło, promieniowanie cieplne, promieniowanie radiowe, promieniowanie X itd.) przenoszą energię za pomocą fotonów. Inne rodzaje promieniowania (a, b, neutrony itp.) przenoszą energię w postaci cząstek materialnych.

Promieniowanie elektromagnetyczne (fotony) powstaje w wyniku zmian w powłokach elektronowych atomów (tzw. przejścia elektronowe), w wyniku zmian stanu oscylacyjnego i rotacyjnego cząsteczek, a także w wyniku procesów jądrowych. Promieniowanie cząstkowe (korpuskularne) powstaje wyłącznie w wyniku rozpadów promieniotwórczych jąder atomowych.

Promieniowanie elektromagnetyczne oddziałuje z materią, jeśli jest przez nią absorbowane. Zależnie od energii, jaką niesie promieniowanie, jego absorpcja może powodować korzystne lub niekorzystne zmiany w organizmie. W zależności od tego, dzielimy promieniowanie na:

  • jonizujące
  • niejonizujące.

Z tych dwóch rodzajów promieniowania zdecydowanie bardziej szkodliwe jest promieniowanie jonizujące. W wyniku jego absorpcji, w organizmie zachodzą zmiany polegające na zjonizowaniu cząsteczek i zachodzeniu reakcji, które normalnie nie powinny zachodzić. To, jak bardzo jest szkodliwe promieniowanie zależy od tego, jaką ma energię, jak bardzo jest przenikliwe oraz jak długo jesteśmy na nie narażeni. Również różne rodzaje tkanek różnie oddziałują z promieniowaniem.

Do promieniowania jonizującego zalicza się promieniowanie o bardzo dużej energii (krótkiej długości fali, wysokiej częstości): promieniowanie dalekie UV, promieniowanie X, promieniowanie g, cząstki a oraz cząstki b. Najsilniej jonizującym promieniowaniem jest a, jednak jest ono jednocześnie najmniej przenikliwe. Najbardziej przenikliwe są promienie X oraz g. Mogą one niekorzystnie wpływać na komórki znajdujące się wewnątrz organizmów żywych, a nie tylko na skórę. Przed tymi rodzajami promieniowania chroni tylko bardzo gruba warstwa wody, ołowiu lub betonu.

Promieniowanie jonizujące pochodzi z kosmosu (promieniowanie kosmiczne), z naturalnych izotopów promieniotwórczych, ze sztucznych izotopów promieniotwórczych, które dostały się do środowiska naturalnego, a także ze Słońca (dalekie promieniowanie UV). Skażenie radioaktywne środowiska naturalnego jest to nadmierny wzrost stężenia radioaktywnych izotopów na danym obszarze. Skażenia takie są bardzo niebezpieczne dla wszystkich organizmów żywych, w tym człowieka. Mogą one powstawać w wyniku awarii reaktorów jądrowych, spalania paliw kopalnych (uwalniania radu, toru), w wyniku nieodpowiedniej utylizacji odpadów radioaktywnych (wyrzucanie do mórz, oceanów czy składowanie płytko w ziemi bez odpowiednich zabezpieczeń), w wyniku przeróbki rud uranu i plutonu, a także w wyniku stosowania w budownictwie materiałów zawierających radioaktywne izotopy pochodzące z popiołów i żużli. Bardzo silne skażenia środowiska powstają również podczas przeprowadzania wybuchów nuklearnych, zarówno na ziemi, jak i głęboko pod wodą.

Bardzo dużym zagrożeniem promieniowaniem, a jednocześnie bardzo ważnym źródłem energii ekologicznej, są elektrownie jądrowe. Są to zakłady, w których w wyniku kontrolowanych reakcji termojądrowych przekształca się energię jądrową na elektryczną. Zazwyczaj energia ta jest od razu pożytkowana w połączonej z elektrownią jądrową elektrowni cieplnej. Z elektrowniami jądrowymi są związane dwa główne problemy: składowanie odpadów radioaktywnych oraz możliwość awarii.

O tym, jak może być groźna awaria reaktora jądrowego, ludzie przekonali się w 1986 roku, gdy nastąpiła awaria reaktora w elektrowni w Czarnobylu na Ukrainie. W wyniku awarii zostało skażonych ponad 25% powierzchni Polski, a także znaczna część Europy i Skandynawii. Skażenie przed awarią wynosiło około 1 mBq/m3, a w czasie i po awarii od 1 mld do 100 tys. Bq/m3. Skażenie było więc olbrzymie, na szczęście w miarę szybko ustąpiło. Jednak na samej Ukrainie skutki skażenia będą odczuwalne przez wiele pokoleń.

Oprócz promieniowania jonizującego, również promieniowanie niejonizujące jest szkodliwe dla człowieka. Jest ono niewidoczne gołym okiem, dlatego trudno się przed nim uchronić. Wystawienie na zbyt duży wpływ promieniowania niejonizującego powoduje powstanie tzw. udaru cieplnego. Który może prowadzić do nieodwracalnych zmian biologicznych i genetycznych a także do śmierci termicznej. Bardzo groźne jest promieniowanie powstające z urządzeń elektronicznych (np. telefonów komórkowych) oraz w pobliży linii wysokiego napięcia. Promieniowanie powstające w liniach ma bardzo niekorzystny wpływ na zdrowie ludzi, powoduje zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego, zaburzenia układu krążenia, słuchu oraz wzroku. Bardzo narażeni na działanie tego rodzaju promieniowania są ludzi pracujący przy urządzeniach emitujących duże ilości promieniowania elektromagnetycznego.

Aby chronić ludzi przed bardzo szkodliwym wpływem promieniowania jonizującego, rozwinęła się dziedzina zwana dozymetrią. Jest to dział fizyki, który zajmuje się opracowywaniem metod pomiaru promieniowania jonizującego oraz badaniem wpływu i ustalaniem dopuszczalnych dawek dla organizmu ludzkiego. Aparatura stosowana w dozymetrii to dozymetry, oparte za przykład na licznikach Geigera - Mullera lub innych metodach detekcji promieniowania jonizującego.