หากได้รับในระดับที่เหมาะสมรังสีไอออนไนซ์ ทุกรูปแบบ สามารถฆ่า เชื้อ วัตถุได้ รวมถึงเครื่องมือทางการแพทย์ ของใช้แล้วทิ้ง เช่นเข็มฉีดยาและอาหาร รังสีไอออนไนซ์ ( ลำแสงอิเล็กตรอนรังสีเอ็กซ์และรังสีแกมมา ) ^{[ 4 ]}อาจใช้เพื่อฆ่าแบคทีเรียในอาหารหรือวัสดุอินทรีย์อื่นๆ รวมถึงเลือดการฉายรังสีอาหารแม้จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากขาดการยอมรับจากสาธารณชน^{[ 5 ]}

การฉายรังสีถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพวินิจฉัยการรักษาโรคมะเร็งและการถ่ายเลือด^{[ 6 ]}

ในปี 2554 นักวิจัยพบว่าการฉายรังสีประสบความสำเร็จใน เทคนิค เทราโนสติก แบบใหม่ ที่เกี่ยวข้องกับการรักษาร่วมกับสีย้อมเฮปตาเมทินเพื่อระบุเซลล์เนื้องอกและลดการเจริญเติบโตโดยมีผลข้างเคียงน้อยที่สุด^{[ 7 ] [ 8 ]}

การฉายรังสีไอออนถูกนำมาใช้เป็นประจำเพื่อฝังอะตอมของสิ่ง เจือปน ลงในวัสดุ โดยเฉพาะ สารกึ่งตัวนำเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของวัสดุ กระบวนการนี้โดยทั่วไปเรียกว่าการฝังไอออนซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในการผลิตวงจรรวมซิลิคอน^{[ 9 ]}

การฉายรังสีไอออนโดยทั่วไปหมายถึงการใช้เครื่องเร่งอนุภาคเพื่อยิงไอออนพลังงานสูงไปยังวัสดุ การฝังไอออนเป็นรูปแบบหนึ่งของการฉายรังสีไอออน เช่นเดียวกับ การฉายรังสี ไอออนหนักความเร็วสูงจากเครื่องเร่งอนุภาคที่ทำให้เกิดร่องรอยไอออนซึ่งสามารถนำไปใช้ในนาโนเทคโนโลยีได้^{[ 10 ] [ 11 ]}

เอ บี บี บี ซี ซี เพชรบริสุทธิ์ ก่อนและหลังการฉายรังสีA.ก่อนการฉายรังสี (ขนาด 2×2  มม.) B. ฉายรังสีด้วย อิเล็กตรอน2 MeV ในปริมาณที่แตกต่างกัน C.ฉายรังสีด้วยอิเล็กตรอนในปริมาณที่แตกต่างกัน แล้วนำไปอบที่อุณหภูมิ 800 °C (1,470 °F)

กระบวนการฉายรังสีเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ^{[ 12 ]}และทำให้สามารถสร้างสีของอัญมณีที่ไม่มีอยู่จริงหรือหายากมากในธรรมชาติได้^{[ 13 ]}อย่างไรก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กระบวนการดังกล่าวอาจทำให้อัญมณีมีกัมมันตรังสี ความเสี่ยงต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับกัมมันตรังสีตกค้างของอัญมณีที่ผ่านการบำบัดได้นำไปสู่กฎระเบียบของรัฐบาลในหลายประเทศ^{[ 13 ] [ 14 ]}

การฉายรังสีถูกนำมาใช้เพื่อเชื่อมโยงโมเลกุลของพลาสติกเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงการประมวลผลด้วยลำแสงอิเล็กตรอนจึงมักถูกนำมาใช้ในการบำบัดผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพอลิเมอร์ด้วยการฉายรังสี เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล ความร้อน และทางเคมี และมักจะเพิ่มคุณสมบัติพิเศษเฉพาะตัวเข้าไปด้วย ตัวอย่างเช่น ท่อ โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงโมเลกุล (PEX) ผลิตภัณฑ์ที่ทนความร้อนสูง เช่น ท่อและปะเก็น การอบฉนวนหุ้มสายไฟและสายเคเบิล การอบวัสดุคอมโพสิต และการเชื่อมโยงโมเลกุลของยางรถยนต์

หลังจากที่ Lewis Stadler ค้นพบที่มหาวิทยาลัยมิสซูรีการฉายรังสีเมล็ดพืชและเชื้อพันธุ์ พืช ได้ส่งผลให้เกิดพันธุ์พืชอาหารที่ปลูก กันอย่างแพร่หลาย ทั่วโลก^{[ 15 ]}กระบวนการนี้ประกอบด้วยการฉายรังสีเมล็ดพืชหรือเชื้อพันธุ์พืชด้วยรังสีเอ็กซ์รังสี UV ลำแสงไอออนหนักหรือรังสีแกมมาซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะทำให้เกิดความเสียหายต่อDNAนำไปสู่การกลายพันธุ์ในจีโนมองค์การสหประชาชาติมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันผ่านทางองค์การพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศการฉายรังสียังถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการงอกของธัญพืช บางชนิด หัวหอมมันฝรั่งและกระเทียม^{[ 16} ] ปริมาณรังสีที่เหมาะสมยังถูกนำมาใช้ในการผลิตแมลงเพื่อใช้ใน เทคนิค การควบคุมศัตรูพืชด้วย^แมลงปลอดเชื้อ^{[ 17 ]}

กรมเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) หน่วยงานบริการตรวจสอบความปลอดภัยด้านอาหาร (FSIS) รับรองว่าการฉายรังสีเป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการปกป้องผู้บริโภคเนื้อสัตว์และสัตว์ปีกสดรวมถึงนกทั้งตัวหรือที่หั่นแล้ว สัตว์ปีกที่ไม่มีหนังสเต็กหมูเนื้ออบเนื้อตุ๋นตับแฮมเบอร์เกอร์เนื้อบดและสัตว์ปีกบด ได้รับการอนุมัติให้ฉายรังสี^{[ 18 ]}

Gheorghe Gheorghiu-Dejซึ่งเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งปอดในบูคาเรสต์เมื่อวันที่ 19 มีนาคม พ.ศ. 2508 อาจได้รับการฉายรังสีโดยเจตนาในระหว่างการเยือนมอสโกเนื่องจากจุดยืนทางการเมืองของเขา^{[ 19 ]}

ในปี พ.ศ. 2542 บทความในDer Spiegel กล่าวหาว่า MfSของเยอรมนีตะวันออกจงใจฉายรังสีนักโทษการเมืองด้วยรังสีปริมาณสูง ซึ่งอาจเพื่อกระตุ้นให้เกิดโรคมะเร็ง^{[ 20 ] [ 21 ]}

อเล็กซานเดอร์ ลิตวิเนนโกเจ้าหน้าที่หน่วยสืบราชการลับที่ปราบปรามอาชญากรรม organised crime ในรัสเซีย ถูกวางยาพิษด้วยสารโพโลเนียม-210โดยเจตนา ปริมาณรังสีที่เข้าสู่ร่างกายในปริมาณมากทำให้เขาเสียชีวิต

ในอุตสาหกรรมนิวเคลียร์การฉายรังสีอาจหมายถึงปรากฏการณ์ที่โครงสร้างของ^{เครื่อง}ปฏิกรณ์นิวเคลียร์สัมผัสกับฟลักซ์นิวตรอน ทำให้วัสดุกลายเป็นกัมมันตรังสีและทำให้เกิดการเปราะจากการฉายรังสี [ ^{22 ] [ 23 ]}หรือการฉายรังสีเชื้อเพลิงนิวเคลียร์

ในช่วงเหตุการณ์โจมตีด้วยเชื้อแอนแทรกซ์ในปี 2001บริการไปรษณีย์ของสหรัฐฯได้ฉายรังสีจดหมายเพื่อปกป้องสมาชิกของรัฐบาลสหรัฐฯ และเป้าหมายอื่นๆ ที่อาจตกเป็นเป้าหมาย เรื่องนี้สร้างความกังวลให้กับผู้ที่ส่งสื่อดิจิทัลทางไปรษณีย์ รวมถึงศิลปินด้วย ตามข้อมูลจากโครงการ ART in Embassies ระบุว่า "จดหมายขาเข้าจะถูกฉายรังสี และกระบวนการนี้จะทำลายสไลด์ ฟิล์มใส และแผ่นดิสก์"