Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią zachodzi na wiele sposobów. Promieniowaniem jądrowym nazywamy emisję cząstek lub promieniowania elektromagnetycznego przez jądra atomów. Promieniowanie to zachodzi podczas przemiany promieniotwórczej lub w wyniku przejścia wzbudzonego jądra do stanu o niższej energii . Rodzaj emitowanego promieniowania oraz jego energia zależy od rodzaju przemiany jądrowej. Do promieniowania jądrowego zalicza się promieniowanie α,β oraz γ .
Oddziaływanie promieniowania jądrowego z materią można podzielić na dwie grupy:
- oddziaływania, w których cząstka traci niewielką część swojej energii i nieznacznie zmienia kierunek
- oddziaływanie, w których cząstka traci znaczną część swojej energii i znacznie zmienia swój kierunek
Do pierwszego rodzaju oddziaływań zalicza się procesy jonizacji ośrodka przez cząstkę naładowaną. Jonizacja jest procesem powstawania jonu (kationu lub anionu) z obojętnego atomu lub cząsteczki. Na poziomie atomowym może odbywać się między innymi poprzez zderzenie atomu z cząstką o wysokiej energii - protonem, elektronem lub cząstką α. Do drugiego rodzaju oddziaływań zalicza się rozproszenie - zjawisko Comptona. Odbywa się to poprzez oddziaływania cząstek z elektronami oraz reakcje jądrowe.
Możliwe jest występowanie obydwu rodzajów oddziaływania, choć zwykle jeden z nich dominuje.