รังสีไอออไนซ์มีชื่อนี้เนื่องจากปฏิกิริยาของมัน

รังสีไอออไนซ์มีชื่อนี้เนื่องจากปฏิกิริยาของมันกับอะตอมหรือโมเลกุลที่เป็นกลางทำให้อะตอมหรือกลุ่มของอะตอมเหล่านั้นกลายเป็นไอออนหรือสิ่งที่มีประจุไฟฟ้า รังสีไอออไนซ์มีทั้งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีของอนุภาค คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสเปกตรัมกว้างๆ ของคลื่น ซึ่งรวมถึงคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ แสงที่มองเห็นได้ รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา การแผ่รังสีของอนุภาครวมถึงลำแสงของอนุภาคย่อยของอะตอม เช่น โปรตอน อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา นิวตรอน และโพสิตรอน ตลอดจนอนุภาคที่หนักกว่า เช่น คาร์บอนไอออนรูปแบบของรังสีไอออไนซ์ที่เกี่ยวข้องกับการรักษามะเร็ง ได้แก่ รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา และลำรังสีอนุภาค รูปแบบของรังสีเหล่านี้มีทั้งการแตกตัวเป็นไอออนโดยตรงหรือโดยอ้อม รังสีไอออไนซ์โดยตรง รังสี (เช่น ลำแสงของโปรตอน อนุภาคแอลฟา หรืออนุภาคบีตา) ทำให้เกิดการหยุดชะงักโดยตรงของโครงสร้างอะตอมหรือโมเลกุลของเนื้อเยื่อที่รังสีผ่าน ในทางตรงกันข้าม รังสีไอออไนซ์โดยอ้อม (เช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและลำแสงนิวตรอน) จะให้พลังงานเมื่อผ่านเนื้อเยื่อ ซึ่งส่งผลให้เกิดการผลิตอนุภาคที่เคลื่อนที่เร็ว ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อ สิ่งที่รวมอยู่ในผลกระทบทางชีวเคมีและโมเลกุลของรังสีไอออไนซ์คือความสามารถในการทำให้เกิดการแตกหักของโมเลกุล DNA แบบเกลียวคู่ในนิวเคลียสของเซลล์ นั่นทำให้เซลล์มะเร็งตายและขัดขวางการจำลองแบบของพวกมัน จึงช่วยชะลอการลุกลาม หรือแม้แต่ทำให้เกิดการถดถอยของโรคร้าย