Η λέξη “ακτινοβόλος” προέρχεται από τη λέξη “ακτίνα”, που πιστεύεται ότι είναι ένα πακέτο ενέργειας, που εκπέμπεται σε ευθεία κίνηση από μια πηγή σε έναν στόχο. Ο όρος «ισχύς ακτινοβολίας» αναφέρεται στη μέση, βιώσιμη, ηλεκτρομαγνητική (ΗΜ) ενέργεια που λαμβάνεται από μια πηγή, φυσική ή ανθρωπογενή, με την πάροδο του χρόνου. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια της έκθεσης σε ακτινοβολία ή ενέργεια ακτινοβολίας, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραγόμενη ακτινοβολία. Η ενέργεια ακτινοβολίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο εάν η πηγή, ο τρόπος μετάδοσης και ο στόχος της, συνήθως ένας ανιχνευτής ή μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, είναι σταθερές και βιώσιμες για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα.
Τα τρία μέρη της κατανομής ισχύος ακτινοβολίας — η πηγή, η μετάδοση και ο στόχος — μπορούν να απεικονιστούν σε ένα φυσικό σύστημα. Για παράδειγμα, η ακτινοβολία από τα φωτόνια του ήλιου μεταδίδεται στη Γη και μπορεί να χτυπήσει φυσικούς στόχους όπως τα φύλλα δέντρων. Η διαδικασία της φωτοσύνθεσης ξεκινά, το διοξείδιο του άνθρακα μετατρέπεται σε γλυκόζη και το δέντρο αναπτύσσει μια αποθήκευση χημικής ενέργειας.
Η εισερχόμενη ενέργεια ΗΜ μπορεί να μετατραπεί στον στόχο σε άλλες μορφές χρησιμοποιήσιμης ενέργειας επίσης. Οι δήμοι, τα σπίτια και οι επιχειρήσεις χρησιμοποιούν διαδικασίες για την αξιοποίηση της ενέργειας από διάφορες πηγές ακτινοβολούμενης ενέργειας. Αυτό γίνεται κυρίως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Ο ήλιος είναι η πλησιέστερη πηγή EM ακτινοβολίας της Γης, διανέμοντας ένα ευρύ φάσμα ενεργειακών πακέτων, που ονομάζονται κβάντα, που ταλαντώνονται σε διάφορες συχνότητες. Όσο πιο γρήγορα ταλαντώνονται τα πακέτα, τόσο μεγαλύτερες ποσότητες ακτινοβολίας μεταδίδουν. Η ατομική διάσπαση, λόγω της ασθενούς πυρηνικής δύναμης, και οι βίαιες ατομικές αλληλεπιδράσεις στην εξέλιξη των άστρων παράγουν το πλήρες φάσμα της ακτινοβολίας. Οι ανιχνευτές που χρησιμοποιούν οι αστρονόμοι για να οπτικοποιήσουν το σύμπαν χρησιμοποιούν ολόκληρο το φάσμα συχνοτήτων ΗΜ, αλλά οι άνθρωποι, που μπορούν φυσικά να ανιχνεύσουν ακτινοβολία μόνο στο φάσμα φωτός, έχουν εφεύρει τεχνολογίες για τον εντοπισμό και την αξιοποίηση συχνοτήτων από ραδιοκύματα χαμηλής ενέργειας, μικροκύματα και υπέρυθρα κύματα σε ακτινογραφίες υψηλής ενέργειας.
Καθώς η ύλη έρχεται σε μικρότερες και πιο ενεργητικές συσκευασίες, μεταδίδεται στον ενδιάμεσο χώρο με τέτοιο τρόπο που αν κάποιος προσπαθούσε να βρει τη θέση της, θα μπορούσε να την παρατηρήσει μόνο στατιστικά. Σύμφωνα με πειράματα, σε μέγεθος περίπου ενός ατόμου υδρογόνου, τα ενεργειακά πακέτα γίνονται μη τοπικά. Δηλαδή, οι τοποθεσίες τους μπορούν να προσδιοριστούν μόνο ως στατιστικές κατανομές, η πιθανότητα να γίνει δειγματοληψία του ενεργειακού πακέτου σε συγκεκριμένο τόπο ή χρόνο.
Οι άνθρωποι δημιουργούν τεχνητούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής για να συλλάβουν την ακτινοβολούμενη ενέργεια για χρήση με διάφορους τρόπους. Η ενέργεια από τον ήλιο θερμαίνει ένα μαύρο σώμα, εκπέμποντας υπέρυθρα κύματα, αναδεύοντας και θερμαίνοντας μόρια νερού για χρήση στο σπίτι και τη βιομηχανία. Όταν τα κύματα φωτός τοποθετούνται σε φάση, λειτουργούν ως λέιζερ για να εστιάζουν την ισχύ σε μικρές επιφάνειες.
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1921 για την περιγραφή του φωτοηλεκτρικού φαινομένου που συμβαίνει όταν το φως χτυπά την αγώγιμη καλωδίωση, προκαλώντας τη ροή των ηλεκτρονίων στο μέταλλο. Τα φωτοβολταϊκά προέκυψαν από αυτή την ανακάλυψη. Τα μικροκύματα θερμαίνουν τα τρόφιμα μέσω της αλληλεπίδρασης ακτινοβολούμενων υπέρυθρων κυμάτων με μόρια τροφής. Ο υπολογισμός του ποσού της ηλιακής ακτινοβολίας από τον ήλιο με την πάροδο του χρόνου δίνει στους κλιματολόγους μια ιδέα για τη διαθέσιμη ακτινοβολία για την αναγκαστική θέρμανση και ψύξη της Γης.