Радиационное загрязнение окружающей среды может произойти при любом использовании ядерной энергии как в мирных, так и в военных целях. Оно возникает в результате аварий на объектах, производящих или использующих радиоактивные материалы, при разработке радиоактивных руд, неправильном хранении радиоактивных отходов, а также при испытании и применении ядерного оружия.
Наиболее тяжёлое последствие радиационного поражения человека — острая лучевая болезнь, как правило заканчивающаяся смертью, — возникает при однократном получении человеком высокой дозы (100—450 бэр) ионизирующего излучения. Длительное, в течение ряда лет, облучение приводит к хронической лучевой болезни, снижению иммунитета организма, помутнению хрусталика глаза с полной или частичной утратой зрения, снижению функций щитовидной железы и возрастанию риска развития рака щитовидной железы. Даже через много лет после облучения возможно возникновение мутаций (нарушений механизма наследственности) и других повреждений клеточных структур, которые служат причиной доброкачественных и злокачественных опухолей. С мутациями также связаны многочисленные врождённые нарушения и уродства, которые передаются по наследству.
В России установлены строгие нормы годового облучения (годовой радиационной нафузки): для профессионалов, работающих с радиоактивными веществами, — 5 рентген (5 бэр), для населения, проживающего вблизи АЭС и других подобных производств, — 0,5 рентген (500 мбэр).