Gama ışınlarının giricilikleri oldukça fazladır. Bu özellikleri sebebiyle oldukça kalın malzemelerden geçtikten sonra radyasyonun dedekte edileceği durumlarda gama kaynakları kullanılır. Sağlık açısından tehlikeden uzak durmak için kısmen düşük yarı-ömürlü kaynaklar kullanılmalıdır.

Gama yayınlayan izleyici boruda akan suya katılıp borular dışarıdan bir Geiger sayıcı aracılığıyla izlenebilir. Borudaki sızıntı okunan radyasyonda artma olarak gözlenir. Benzer bir metotla yeraltı sularının akışı izlenebilir.

Bir malzemenin yapısını tahribatsız olarak test etmek için gama radyasyonundan yararlanılabilir. Bu bir bakıma daha yoğun malzemeler için X-ışınları fotografisine alternatiftir. X-ışını radyografisi genel olarak daha iyi bir görüntü verir. Bu nedenle endüstride gama radyografisi, X-ışını radyografisinin kullanılamadığı veya güçlükler gösterdiği hallerde kullanılır. Radyoiziotop kaynak X-ışını tüpüne göre hem küçük hem de hafiftir. Ayrıca çalışması için elektrik enerjisine ihtiyaç olmaz. Bu yolla boruların kaynak yerlerinin yapısı ve kalitesi test edilebilir. Bunun için bir gama kaynağı borunun içine konur ve fotografik kağıt kaynak yerinin etrafına sarılır. Eğer kaynak yerinde boşluk veya başka bir tür bozukluk varsa daha fazla miktarda gama radyasyonu malzemenin o bölgesinden geçer ve fotograf filminde daha fazla gamaya maruziyet olarak kendini gösterir.

Görünür bölgenin hemen altında yakın ultraviyolet (UV) olarak adlandırılan bölge gelir (frekans = 7.5 x 10¹⁴ - 3 x 10¹⁶ Hz, dalga boyu = 400 - 10 nm). Güneş yanıkları ultraviyoletin en başlıca etkisidir. Yüksek enerjilere gidildikçe iyonizasyon deri kanseri riski oluşturur. Yukarı atmosferdeki ozon tabakası Güneş’ten gelen zararlı ultraviyolet radyasyonu soğurduğundan insan sağlığı açısından önemlidir. 290 - 330 nm dalga boyuna sahip UV’e maruz kalmak sağlık tehdidi oluşturur. Deri yanıklarına sebebiyet verecek en etkili dalga boyunun 297 nm’de olduğu vurgulanmıştır. Ultraviyole nokta ışınlama metodunda bir hücrenin çok küçük bir bölgesi ışınlanabilir. Yüksek dozdaki radyasyon ile 2 mikron çapındaki bir bölgenin ışınlanması hücrenin hemen ölümüne yol açmasa bile hücrenin ışınlanan bölgesinde değişiklik oluşturur. Hücre, bağımsız davranabilen, içinde belli işler gören kısımlara sahip  küçük bir canlıdır. Hücrenin birkaç mikron büyüklüğündeki bir bölümü U.V. ile ışınlandığı takdirde, bu bölgede meydana gelebilecek değişikliğin hücrenin çalışması ve diğer bölümler üzerine ne tür etki yaptığı araştırılabilir. Bazı çalışmalar hücrede ‘nukleus’un ışınlandırılmasının tüm kromozomlarda DNA sentezini azalttığını göstermiştir.

Radyasyonun yüksek dozda hücreleri öldüreceği özelliğinden yararlanılarak belli bir bölgedeki hücrelerin öldürülmesi mümkün olur. Kanser tedavisinde bu metottan sıklıkla yararlanılır.

Üreme hücreleri üzerine düşürülen ışınlar üreme hücrelerinin kromozomlarında değişikliğe neden olur. Hücre tarafından tamir edilemeyen veya tamir edilse bile eski halinden farklı bir şekil alan kalıtsal moleküller döllenme sonucu yeni nesillere geçer. Radyasyon ile oluşan bu kalıtsal değişikliklerin oranı, diğer faktörler ile meydana gelen değişiklik oranından çok daha fazladır. Bundan yararlanılarak ekonomik değeri yüksek yeni hayvan ve bitki türleri elde edilebilir.

İstenmeyen bazı hayvan türlerinin ortamdaki çoğalmalarının önüne geçilebilir. Laboratuvarlarda bol miktarda yetiştirilen kısır bireyler (genellikle erkek eş) ortama bırakılır ve bunlarla birleşen dişilerin gelişmeyen yumurta bırakmalarından dolayı yeni nesilde azalma görülür. Aynı olayın tekrarlanması sonucu bir alandaki belli bir hayvan türünü azaltmak mümkün olur. Bugün tarımda zararlı böceklerle mücadelede ışınlandırma ile kısırlaştırma metodundan yararlanılmaktadır.

Radyasyonun bu alanda kullanılan eski çeşidi X ışınlarıdır. Genellikle hastalıkların teşhisi amacıyla kullanılır. X ışınları hastadan geçirilerek hastalıklı bölgenin görüntüsü röntgen filmi olarak elde edilir. Bu yöntem tıpta Radyoloji olarak adlandırılır ve hastalıkların teşhisinde oldukça yaygın olarak kullanılır.Bazı radyolojik tetkikler sonucunda hastaların maruz kaldığı etkin dozlar, tetkik çeşidine ve ülkenin gelişmişlik seviyelerine göre aşağıdaki tabloda özetlenmektedir.

* Seviye 1; Doktor başına 1000′den az hasta düşen ülkeler
** Seviye 2; Doktor başına 1000-3000 arası hasta düşen ülkeler (Ülkemiz de bu gruptadır.)
*** Seviye 3; Doktor başına 3000-10000 arası hasta düşen ülkeler
Seviye 4; Doktor başına 10000′den fazla hasta düşen ülkeler

Radyoaktif maddeler nükleer tıpta vücuda enjekte edilerek vücuttaki organ veya dokuların işlevleriyle ilgili çalışmalar yapmak üzere kullanılır. Bu tür çalışmalarda radyoaktif madde, vücuda enjekte edildiği zaman incelenecek dokuda toplanmasını ve geçici bir süre buraya yerleşmesini sağlayacak bir kimyasal madde ile birleştirilir. Enjekte edilen radyoaktif maddenin vücuttaki dağılımı, radyoaktif maddeden salınan gama ışınlarını algılayarak incelenen dokunun görüntüsünü oluşturabilecek gama kameraları ile izlenir. Maruz kalınan doz, radyoizotopun cinsine ve miktarına göre değişir. Aşağıdaki tabloda bazı tanısal amaçlı nükleer tıp uygulamalarında hastaların maruz kaldığı etkin dozlar, tetkik çeşidine ve ülkelerin tıbbi açıdan gelişmişlik seviyelerine göre özetlenmektedir.

Bunların dışında radyasyonun tıpta kanserli hücrelerin tedavisi için kullanılır (radyoterapi). Bu uygulamada yüksek enerjili X ışınları veya Co-60 ve benzeri gama ışını yayan radyoaktif maddeler kullanılır. Radyolojide alınan radyasyon dozunun binlerce katı radyasyon dozuna (kanserin türüne göre 60.000 mSv ‘e kadar çıkılabilir) ihtiyaç duyulur. Sağlıklı hücrelerin de bu dozun tamamını almasını önlemek için kanserli doku birkaç yönden ışınlanır. Tıbbi uygulamalar sonucu halkın maruz kaldığı yıllık ortalama radyasyon dozunun dünya ortalaması 0.3 mSv’dir ve bu uygulamalar, toplumun en çok radyasyon dozuna maruz kaldığı yapay radyasyon kaynaklarıdır.

Kısa ve uzun fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitlerin kullanılmalarının avantajlarının yanında sakıncaları vardır.

Kısa fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitler: Avantajları; Hastanın maruz kalacağı radyasyon miktarının azdır. Bu sebeple tekrarı mümkündür. Radyoizotop yüksek miktarlarda verilip fazla sayım elde edilerek istatistiksel hata azaltılabilir. Efektif ve biyolojik ömürler uzun olsa bile fiziksel yarı-ömrün kısa olması sebebiyle radyoaktivite vücutta kısa zamanda kaybolur. Sakıncaları; Kısa fiziksel yarı-ömür sebebiyle getirilmesi ve depolaması zordur. Kısa zamanda aktivitesinin azalması sebebiyle ölçüler arasında zaman faktörünü takip etmek zordur. Kullanan yüksek dozda radyasyona maruz kalabilir. Elde edilmesi ve kalite kontrolü zordur.

Uzun fiziksel yarı-ömre sahip radyonüklitler:  Avantajları; Elde edilmeleri ve kalite kontrolleri kolaydır.Uzun müddet depo edilebilirler. Uzun süreli araştırmalar yapılabilir ve ölçümler arasında zaman faktörü büyük rol oynamaz. Sakıncaları; Hastayı daha yüksek dozda radyasyona maruz bırakabilir. Kısa fizikel yarı-ömürlülerle kıyaslandığında ‘bulaşma’ları  (kontaminasyon) çok tehlikelidir. Seri olarak yapılan deneyler sonucunda laboratuvarda ‘background’ radyasyonu gittikçe yükselebilir ve bu deneyin doğruluğunu olumsuz yönde etkileyebilir.

Yapay radyasyon elde etmek amacıyla kullanılan cihazlardan çıkan radyasyon şiddetinin amaca yönelik olarak minimumda tutulmasına dikkat edilmelidir. Doğal radyasyon kaynakları ile çalışılırken yine yapılacak işlem için gereken en az radyoaktivite miktarı seçilmelidir. Kaynak ile çalışan kişi arasındaki mesafenin mümkün olduğunca maksimum olması sağlanmalı, kaynakla çalışan kişi veya kişilerin arasında uygun zırhlama yapılmalı, gerekli durumlarda ek zırh malzemesi kullanılmalı, kaynakla çalışılacak süre en aza indirilmeli ve sürenin aşılmamasına özen gösterilmelidir.

Radyoaktif maddeler canlılara beslenme, solunum, deri difüzyonu veya hasar uğramış cilt yoluyla girebilir. İç radyasyon dozları radyoizotop laboratuvarlarında radyoaktif bulaşmayı önlemek, bulaşma varsa düzeyini müsaade edilen sınırların mümkün olduğu kadar altına çekmek, koruyucu elbise giymek ve belli cihazları takmak suretiyle kontrol altında tutulabilir.

Esnek saçılmada nötronlar hedef çekirdek ile çarpışır ve iki bilardo topunun çarpışmasına benzer şekilde saçılırlar. Çarpışma esnasında nötron başlangıçtaki enerjisinin bir kısmını kaybeder ve bu enerji hedef çekirdeğe aktarılır.  Enerji kaybı 2m/(1+m)² ifadesiyle hesaplanır. Burada m nötron kütlesinin çarpıştığı çekirdek kütlesine oranını verir. Örnek vermek gerekirse enerjisi 1 MeV’den küçük olan bir nötron, bir hidrojen çekirdeğiyle çarpışırsa yaklaşık olarak enerjisinin yarısını kaybeder. Esnek saçılma yoluyla nötronları yavaşlatmakta hafif elementler en etkilidirler. Bu nedenle hidrojen oranı yüksek su, beton, plastik gibi malzemelerin kullanılması en uygundur. Nötronların yakalanmasında ise lityum ve bor kullanılır.

Enerjisi 1 - 10 MeV arasında olan nötronlar ortam atomlarıyla esnek olmayan çarpışmalar meydana getirirler. Elastik olmayan saçılmalarda gelen nötronlar enerjilerinin bir kısmını saçılmaya yol açan malzemeye aktarır ve hedef çekirdekleri uyarır. Uyarılmış hedef çekirdekler taban durumuna geçerken gama ışınları yayınlarlar. Nötron yakalanması nötronların hedef çekirdekleri tarafından yakalanması ve uyarılmış çekirdeğin başka bir parçacık veya gama ışını aracılığıyla uyarılmış durumundan kurtulması işlemidir. Bu tür nötronların zırhlanmasında hem hafif hem de ağır çekirdekli malzeme kullanılır. En uygun malzeme çiftleri parafin+kadmiyum veya parafin+kurşundur. Nötronların zırhlanmasında örneğin demir parçacıkları içeren çimentodan da yararlanılabilir. Enerjisi 0.01 MeV’den küçük nötronlar demir çekirdeği tarafından ’soğurulur’ veya çimento içindeki hidrojen çekirdeği ile birleşerek döteryum çekirdeğine dönüşür.

Gama ışınları, alfa ve beta parçacıklarına göre madde içinde daha derinlere nüfuz ederler. Gama radyasyonu zırhlama maddesinden geçerken üstel olarak azalır. Bu nedenle teorik olarak zırh malzemesinin kalınlığı ne olursa olsun gama ışınları tamamıyla soğurulmazlar. Ancak alınacak dozu kabul edilebilir bir seviyeye çekebilecek kalınlık seçmek mümkündür. Elektromanyetik radyasyonların zırhlanmasında demir, çelik, tungsten, altın, beton ve kurşun gibi yüksek atom numaralı maddelerin kullanımı uygundur. Ancak pratikte ekonomik nedenlerden dolayı en çok kurşun ve beton kullanılır.

Bbremsstrahlung olayı enerjileri 1 MeV’in üzerindeki beta parçacıkları için önem kazanır. Küçük atom numaralı elementten yapılan bir kap içine konacak beta kaynağından oluşabilecek bremsstrahlung ışınlarının tutulması için kabın etrafı büyük atom numaralı zırh malzemesiyle çevrilmelidir. Giysiler beta parçacıkları için zırh malzemesi görevi görmezler. Alüminyum ve kauçuk gibi maddeler zırhlamada en önemli olanlardır.