电离
带电粒子主要通过电离作用把能量转移给周围介质。中子、γ射线与物质作用产生高能带电粒子，再进行电离。α粒子和低能β粒子的射程短,比电离值高，在较短的射程内可产生大量的离子对，形成高密度的离子云，可用于放射性静电消除器、离子感烟探测器、电子捕获鉴定器和真空电子管中所用的电离源等。γ射线有很强的穿透力，能在较大体积内产生电离作用，其应用有辐射消毒、灭菌，食品辐照保藏，辐射育种，放射治疗和辐射加工等。
吸收
射线通过物体时被吸收。β和γ射线束通过吸收体后被减弱的程度可用下式表示： 式中I0、I分别为射线束通过吸收体前后的强度值, ρ和d为吸收体的密度和厚度值,μm为吸收体对该射线束的质量吸收系数。测得射线束强度变化，即可由上式确定吸收体的厚度或密度。其应用有透射式同位素密度计、厚度计和料位计等。射线可使感光胶片感光，根据透过吸收体的射线使感光胶片的感光情况显示，可以进行射线照相探伤。
散射
β射线、γ射线与物质相互作用会产生散射，其散射角甚至可大于90°，散射的程度与散射体的厚度、密度及原子序数有关。根据这一效应建立的反散射测量仪，可用于测定材料的厚度和密度，特别适用于涂层厚度的测量。快中子与轻元素碰撞，能量迅速降低，待分析材料中如含氢丰富，中子慢化程度就高。根据此原理建立了中子测水分和中子测井(石油)技术。
