Η ακτινοβολία είναι παρούσα, συνήθως σε χαμηλά επίπεδα, σχεδόν παντού στο περιβάλλον. Αυτή η εκτεταμένη ακτινοβολία είναι γνωστή ως ακτινοβολία υποβάθρου και συνήθως δεν είναι επιζήμια για τη ζωή. Η ακτινοβολία στο περιβάλλον είναι, ως επί το πλείστον, απολύτως φυσική και προέρχεται από φυσικές περιβαλλοντικές πηγές και όχι από τις ενέργειες των ανθρώπων. Υπάρχουν ραδιενεργές ουσίες στον φλοιό της Γης, μερικές από τις οποίες αναμιγνύονται ακόμη και στο έδαφος σε μικρές ποσότητες. Ραδιενεργά αέρια υπάρχουν επίσης στον αέρα σε μικρές ποσότητες. Αυτά τα αέρια τείνουν να προέρχονται και από τη Γη. Ίχνη ραδιενεργών ουσιών μπορούν να βρεθούν ακόμη και στο ανθρώπινο σώμα.
Η ακτινοβολία είναι μια διαδικασία μέσω της οποίας η ενέργεια απελευθερώνεται από ένα αντικείμενο και απορροφάται από ένα άλλο. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή είναι μια αβλαβής διαδικασία και εμφανίζεται σε τεράστια κλίμακα όλη την ώρα. Η ιονίζουσα ακτινοβολία εμφανίζεται όταν τα υποατομικά σωματίδια που απελευθερώνονται από ένα αντικείμενο είναι αρκετά ενεργητικά ώστε να απομακρύνουν ηλεκτρόνια από τα άτομα που περιέχονται σε ένα άλλο αντικείμενο. αυτό μπορεί να είναι επιβλαβές. Η ιονίζουσα ακτινοβολία προέρχεται από πράγματα όπως τα πυρηνικά όπλα και οι πυρηνικοί σταθμοί.
Υπάρχουν πολλές πηγές ακτινοβολίας υποβάθρου μέσα και πάνω στη Γη, μεγάλο μέρος των οποίων καταναλώνεται από τους οργανισμούς της Γης, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, με ελάχιστες επιβλαβείς επιπτώσεις. Η ακτινοβολία υποβάθρου μπορεί επίσης να προέλθει από το διάστημα με τη μορφή κοσμικών ακτίνων. Πολλές από τις κοσμικές ακτίνες που διαπερνούν την ατμόσφαιρα προέρχονται από τον ήλιο, αν και υπάρχουν πολλές πιο μακρινές πηγές που στέλνουν επίσης κοσμικές ακτίνες. Τέτοιες ακτίνες συνήθως δεν είναι επιβλαβείς, αλλά η παρατεταμένη έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε δερματικά προβλήματα.
Μεγάλο μέρος της ακτινοβολίας υποβάθρου που βρίσκεται στην ατμόσφαιρα υπάρχει επειδή το αέριο ραδόνιο, το οποίο είναι ραδιενεργό, εισέρχεται στην ατμόσφαιρα από την πηγή του στον φλοιό της Γης. Στη συνέχεια προσκολλάται σε διάφορα αιωρούμενα σωματίδια που μπορεί να είναι επιβλαβή σε μεγάλες ποσότητες. Οι ανθρακωρύχοι ουρανίου, για παράδειγμα, είναι γνωστό ότι νοσούν από καρκίνο του πνεύμονα λόγω της έκθεσης σε ραδόνιο. Το ραδόνιο έχει επίσης ειπωθεί ότι έχει ορισμένες ιατρικές και θεραπευτικές χρήσεις, αν και αυτές είναι αμφιλεγόμενες λόγω των κινδύνων που ενυπάρχουν στην έκθεση σε σημαντικές ποσότητες αερίου.
Ενώ η περισσότερη ακτινοβολία υποβάθρου προέρχεται από φυσικές περιβαλλοντικές πηγές, ένα μικρό ποσοστό της ακτινοβολίας στο περιβάλλον μπορεί να αποδοθεί στις ανθρώπινες δραστηριότητες στην επιστήμη και τη βιομηχανία. Μικρές πηγές, όπως τα χρώματα ραδιοφωταύγειας, συμβάλλουν στην ακτινοβολία υποβάθρου μόνο σε μικρό βαθμό. Ωστόσο, η χρήση και η δοκιμή πυρηνικών όπλων οδήγησε σε αύξηση των παγκόσμιων επιπέδων ακτινοβολίας υποβάθρου. Οι πυρηνικοί σταθμοί συμβάλλουν επίσης στην περιβαλλοντική ακτινοβολία, όπως και η ανακύκλωση των πυρηνικών καυσίμων. Ακόμη και οι ραδιενεργές ιατρικές συσκευές, όπως οι ακτίνες Χ, συμβάλλουν σε μικρό βαθμό στα επίπεδα ακτινοβολίας του περιβάλλοντος χώρου.