Una radiazione ionizzante è in grado, durante l’interazione con la materia, di rimuovere elettroni da atomi o molecole e creare ioni. Dal punto di vista biologico questo è cruciale perché la ionizzazione può avviare reazioni chimiche non spontanee, con formazione di specie reattive e rottura di legami. I bersagli più delicati sono le biomolecole, in particolare il materiale genetico. Per questo la radioprotezione pone limiti stringenti all’esposizione alle radiazioni ionizzanti.