Οι επιπτώσεις της ακτινοβολίας μπορεί να είναι θετικές και αρνητικές. Για παράδειγμα, η ακτινοβολία είναι αναπόσπαστο κομμάτι της σημερινής τεχνολογίας. Οι ανιχνευτές καπνού, οι φούρνοι μικροκυμάτων και οι υπολογιστές εκπέμπουν ακτινοβολία. Η ακτινοβολία χρησιμοποιείται επίσης για τη θεραπεία του καρκίνου. Από την άλλη πλευρά, η υπερβολική έκθεση στην ακτινοβολία μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια μαλλιών, κόπωση, απώλεια λευκών αιμοσφαιρίων, στειρότητα, καρκίνο και θάνατο.
Ο Γερμανός καθηγητής Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) ανακάλυψε τις ακτίνες Χ, ή ακτινοβολία Χ, το 1895. Η ανακάλυψή του ότι οι ακτίνες Χ μπορούσαν να περάσουν μέσα από τον ιστό αλλά μπλοκαρίστηκαν από μέταλλα και οστά θα είχε εκτεταμένες επιπτώσεις στην ιατρική. Για πρώτη φορά, οι χειρουργοί μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν ακτινογραφίες για να βοηθήσουν στη διενέργεια χειρουργικής επέμβασης με λιγότερες βλάβες στο ανθρώπινο σώμα.
Μια άλλη μορφή ακτινοβολίας ανακαλύφθηκε το 1896 από τον Γάλλο επιστήμονα Henri Becquerel (1852-1908). Ο Μπεκερέλ ανακάλυψε τη φυσική ακτινοβολία όταν διερεύνησε τον φθορισμό. Ένα από τα ορυκτά που χρησιμοποίησε ο Μπεκερέλ στην έρευνά του ήταν μια ένωση ουρανίου. Σε αντίθεση με την ανακάλυψη του Ρέντγκεν, η ανακάλυψη του Μπεκερέλ πέρασε σε μεγάλο βαθμό απαρατήρητη.
Αυτή η έλλειψη ενδιαφέροντος άλλαξε όταν η Πολωνή επιστήμονας Marie Curie (1867-1934) και ο σύζυγός της, Γάλλος επιστήμονας Pierre Curie (1859-1906) ανακάλυψαν άλλα ραδιενεργά στοιχεία όπως το πολώνιο και το ράδιο, τα οποία είναι και τα δύο πιο ραδιενεργά από το ουράνιο. Οι Curies και ο Becquerel έλαβαν το Νόμπελ Φυσικής το 1903 για τα έργα τους. Η Μαρία Κιουρί πέθανε τελικά από λευχαιμία, μια από τις πιθανές βιολογικές επιπτώσεις της έκθεσης στην ακτινοβολία.
Κατά τη διάρκεια αυτών των πρώτων χρόνων της επιστήμης της ακτινοβολίας, οι άνθρωποι δεν γνώριζαν τις αρνητικές επιπτώσεις της ακτινοβολίας. Όσοι δούλευαν με ακτινοβολία δεν έλαβαν προστατευτικά μέτρα γιατί δεν συνειδητοποιούσαν ότι ήταν απαραίτητα προστατευτικά μέτρα. Μέχρι το 1900, οι επιστήμονες και το ιατρικό προσωπικό κατάλαβαν ότι οι ακτίνες Χ μπορούσαν να προκαλέσουν δερματικά εγκαύματα.
Λίγες μέρες αφότου οι Ηνωμένες Πολιτείες έριξαν την ατομική βόμβα στη Χιροσίμα της Ιαπωνίας, το 1945, ειδικοί και πολίτες εξέφρασαν αντικρουόμενες απόψεις για τις επιπτώσεις της ραδιενέργειας. Ο Δρ Howard Jacobson, ένας πρώην επιστήμονας που εργάστηκε στο Manhattan Project, το έργο που ανέπτυξε την πυρηνική βόμβα, είπε ότι η Χιροσίμα μπορεί να είναι ακατοίκητη για 70 χρόνια. Από την άλλη πλευρά, ο στρατός των ΗΠΑ έλεγχε και λογοκρίνει τις ειδήσεις που τυπώνονταν στην Αμερική για να μειώσει τη γνώση των επιπτώσεων της έκθεσης σε ραδιενέργεια στον ιαπωνικό πληθυσμό.
Σήμερα, επιστήμονες και λαϊκοί γνωρίζουν τις επιπτώσεις που είχε η ατομική βόμβα στους κατοίκους της Χιροσίμα και αργότερα στο Ναγκασάκι της Ιαπωνίας. Χιλιάδες άνθρωποι πέθαναν αμέσως ενώ άλλοι υπέστησαν έναν παρατεταμένο θάνατο. Ορισμένοι επιζώντες υπέστησαν γενετική βλάβη λόγω έκθεσης σε ακτινοβολία που επηρέασε τις ζωές των παιδιών τους και τις μελλοντικές γενιές.
Η ακτινοβολία μπορεί επίσης να σώσει ζωές. Η θεραπεία με εξωτερική ακτινοβολία που χρησιμοποιείται σε όγκους στον προστάτη αδένα μπορεί να αποτρέψει την εξάπλωση του καρκίνου του προστάτη. Ο καρκίνος μπορεί να αντιμετωπιστεί χρησιμοποιώντας ακτινοθεραπεία για τη συρρίκνωση των όγκων εάν η χειρουργική επέμβαση δεν είναι βιώσιμη επιλογή. Η μαγνητική τομογραφία (MRI), η αξονική τομογραφία (αξονική τομογραφία) και το υπερηχογράφημα είναι διαγνωστικά εργαλεία που χρησιμοποιούν ακτινοβολία. Ένα από τα πιο δραματικά παραδείγματα της επίδρασης της ακτινοβολίας μπορεί να δει κανείς με τον ήλιο. Χωρίς τον ήλιο δεν θα υπήρχε ζωή στη γη. Ο ήλιος εκπέμπει επίσης ακτινοβολία που μπορεί τελικά να οδηγήσει σε καρκίνο του δέρματος και ίσως και θάνατο.