Αν και η ραδιενέργεια έχει σημαντικές ζημιογόνες επιπτώσεις στην υγεία, κάτω από κατάλληλες συνθήκες και με ελεγχόμενες μεθόδους είναι δυνατόν η ραδιενεργός ακτινοβολία να χρησιμοποιηθεί για ωφέλιμους για την υγεία σκοπούς.
Η (πυρηνική) ιατρική χρησιμοποιεί ραδιενεργές ουσίες, όπως είναι το κοβάλτιο- 60, είτε για τη θεραπεία μιας νόσου είτε, συχνά, για να παρατείνει τη ζωή ή/και να προλάβει ή να θέσει υπό έλεγχο συμπτώματα που συνδέονται με την ύπαρξη καρκίνου.

Οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος δεν επηρεάζονται από την ακτινοβολία που διέρχεται απλώς από μέσα τους. Μόνον η ακτινοβολία που απορροφάται μπορεί να νεκρώσει ζωντανά υγιή ή καρκινικά κύτταρα. Επίσης ο κάθε τύπος ιστού αντιδρά διαφορετικά.
Για παράδειγμα, τα μάτια, οι βλεννογόνοι και το δέρμα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην ακτινοβολία, έκτός εάν η έκθεση είναι βαθμιαία και ελεγχόμενη. Τα καρκινικά κύτταρα αντιδρούν με τον ίδιο τρόπο που αντιδρούν τα αντίστοιχα υγιή κύτταρα και ελάττωση του καρκινικού όγκου εξαρτάται από τον αριθμό των κυττάρων που επηρεάζονται αμέσως. Η μέθοδος αυτή λέγεται ραδιοθεραπεία και είναι αποτελεσματική επειδή τα καρκινικά κύτταρα δεν μπορούν να αυτοεπισκευαστούν όταν πάθουν κάποιες ζημιές από την ακτινοβολία γ, πράγμα που μπορούν να κάνουν τα υγιή κύτταρα.

Μηχάνημα ραδιοθεραπείας.

Η ραδιοθεραπεία γίνεται, ανάλογα με την περίπτωση, είτε με την εισαγωγή βελονών που περιέχουν ραδιενεργά ισότοπα ραδίου ή ραδονίου μέσα στον καρκινικό όγκο ή με ακτινοβόληση με κοβαλτίο-60.

Πάνω από 20 ραδιενεργά ισότοπα, που εκπέμπουν ακτινοβολία γ (μεταξύ αυτών είναι ο φωσφόρος, το βόριο, το ιώδιο) προσελκύονται εκλεκτικά από συγκεκριμένους ιστούς και λόγω του μικρού χρόνου ημιζωής που έχουν δε μένουν στον οργανισμό για πολύ. Οι ιδιότητες αυτές τα κάνουν χρήσιμα για την εκτέλεση διαγνωστικών δοκιμασιών και για τη θεραπευτική ακτινοβόληση ορισμένων περιοχών του σώματος.