Ionisierende Strahlung beschreibt Strahlung, die so energiereich ist, dass sie in der Lage ist, Elektronen aus der Hülle von Atomen oder Molekülen herauszuschlagen. Beispiele für ionisierende Strahlung sind Röntgen- oder Teilchenstrahlung aus radioaktiven Zerfällen oder auch aus technischen Anlagen wie Teilchenbeschleunigern. Durch das Herausschlagen der Elektronen werden die Atome elektrisch geladen und als Ionen bezeichnet. Ein Maß für die Stärke der ionisierenden Strahlung ist die sogenannte Dosis, die in etwa angibt wieviel Energie von der Strahlung abgegeben wurde um Atome und Moleküle zu ionisieren. Die Einheit der Dosis ist das Gray (Gy), wobei 1 Gray einem Joule pro Kilogramm entspricht.

Beim Menschen sowie bei allen anderen lebenden Zellen kann die ionisierende Strahlung Schäden anrichten. Durch das Herausschlagen der Elektronen aus den Atomen kann vor allem die DNA in den Zellen beschädigt werden. Die Zellen können diese Strahlenschäden oft beheben, da sie Reparaturmechanismen entwickelt haben. Dies ist nötig, weil es durch die natürliche Strahlenbelastung durch Strahlung aus dem Weltall oder durch natürlich vorkommende radioaktive Stoffe immer wieder zu solchen Strahlenschäden kommt. Dabei wird von uns Menschen weder das Auftreffen der ionisierenden Strahlung noch die Reparatur durch die Zellen bemerkt. Wird die DNA jedoch durch hohe Dosen sehr stark beschädigt, funktionieren die Reparaturmechanismen nicht mehr und die betroffenen Zellen sterben ab. Dieses Phänomen wird in der Strahlentherapie genutzt, bei der hohe Strahlendosen eingesetzt werden um Tumorzellen abzutöten. Um die Wirkung von ionisierender Strahlung und mögliche Gefahren für den menschlichen Körper genauer beurteilen zu können, gibt es die Äquivalentdosis, die neben der abgegebenen Energie auch Wichtungsfaktoren berücksichtigt. Die Einheit der Äquivalentdosis ist das Sievert (Sv).