Atome mit zerfallenden Kernen nennt man Isotope. Beim Zerfall der instabilen Atomkerne entsteht Radioaktivität mit energiereichen Teilchen (α- und β-Strahlung) oder elektromagnetischer γ-Strahlung.
Spätestens seit Tschernobyl im Jahre 1986 und Fukushima im Jahre 2011 ist der breiten Öffentlichkeit bewusst, dass alle drei Strahlenarten im menschlichen Körper zur Gewebsschädigung führen können. 
Während α- und β-Strahlen sehr kurze Eindringtiefen im Millimeter- bis Zentimeterbereich haben, ist die Reichweite von γ-Strahlen nahezu unbegrenzt. Die Energie der drei Strahlenarten hängt vom zerfallenden Isotop ab. Dabei bewirken Strahlen zuerst die Ionisierung von biologischen Molekülen und nachfolgend deren chemische Änderung. In Abhängigkeit von der Strahlendosis werden zwei Reaktionsarten des menschlichen Körpers unterschieden:
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Die akute Strahlenkrankheit entsteht kurzzeitig bei sehr hoher Strahlenbelastung mit Dosen von mehr als 1000 mSv (Milli-Sievert).
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Die Kanzerogenese ist dagegen die Folge einer niedrigeren Strahlenexposition nach Jahren, nachdem diese zur genetischen Mutation des Erbguts geführt hat.
Es werden zwei Kontaktarten mit energiereicher Strahlung unterschieden:
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Die direkte Bestrahlung des menschlichen Körpers durch eine externe Strahlenquelle: Hierzu zählen die natürliche Umgebungsstrahlung terrestrischen und kosmischen Ursprungs (ca. 1 bis 3 mSv pro Jahr) sowie zunehmend die Strahlenexposition in der medizinischen Diagnostik und Therapie (ca. 3 bis 4 mSv).
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Die Inkorporation von radioaktiven Stoffen in die Organen des menschlichen Körpers: Die Aufnahme kann über die Nahrungskette oder bei der nuklearmedizinischen Diagnostik und Therapie erfolgen. Wie lange die inkorporierten Isotope strahlen, hängt zum einen von ihrer Zerfallszeit (physikalische Halbwertszeit), zum anderen ihrer biochemischen Verstoffwechselung (biologische Halbwertszeit) ab.
