各種放射性同位素以不同的半衰期（每衰變一半所需的時間）自發地衰變時，衰變能除了由α或β、或β＋射線攜帶外，大部分情況下還能發射γ或X射線。利用放射性同位素發射各種射線這一特點，已經開發出許多令人拍手稱奇的用途，並且滲透到工業、農業、醫學、環境、科研等各個領域。
利用半衰期5.27年的鈷-60（或銫-137，半衰期30.17年）強放射源的γ射線，對許多物品進行各種目的的輻射加工，（連同加速器的電子束輻射加工）已形成了一個新興的產業，包括輻射化工，植物輻射育種，醫療用品的滅菌消毒，皮革、羊毛和幹果的防黴滅蟲，食品水果保鮮，大蒜、土豆、洋蔥的抑製發芽以及廢物無害化處理等，全世界每年的產值已超過百億美元。我國已有28個省、市、自治區建成了各種γ輻射裝置共約120個，總裝源量約1000萬居裏，輻射加工年產值數億元。下麵是幾個值得特別一提的例子。有機高分子材料經輻射改性，可以製出許多性能特異的高分子膜、粉和熱收縮管，用途十分廣闊。害蟲（如玉米螟、柑桔大實蠅）的輻射不育是防治農業害蟲的有效方法，而且沒有農藥的殘留汙染問題。近年興起用於治療腦瘤的γ刀，是一種放射治療的新技術，可代替危險的腦瘤外科手術。我國用輻射育成的各類作物突變品種數百個，占全世界的四分之一而居首位，為糧棉油麻菜的增產做出重大貢獻。
利用各種較弱的放射源（從亞微居裏至毫居裏級），製成感煙式火災報警器、射線測厚儀、黃金成色儀、靜電消除器、固體或液體料位計、γ射線探傷機等儀器設備，被許多行業采用，是輻射能利用的良好事例。
我國已能生產和供應800多種同位素製品，其中大部分是放射性的。示蹤原子技術，以利用放射性同位素為主，通過探測其射線來辨認含有該同位素的物質的運動和變化規律。例如，磷-32（半衰期14.3天）是農業上用以研究合理施用磷肥（施肥時間、數量、深度以及肥料成分與土壤的關係）的有力工具。近些年研究稀土微肥，也使用放射性示蹤技術。冶金工業、化學工業及科研部門也都廣泛使用這項技術，取得良好的經濟效益和社會效益。將放射性同位素製成各種標記藥物，在醫療上的用途日益廣泛，一是將放射性藥物注入人體內，不同藥物在不同髒器有特定的富集和分布，因而通過體外的射線測量可以對體內幾乎所有髒器進行顯像和功能檢查；二是取少量血液或尿液作放射免疫分析，可做出高靈敏性、強特效性的體外診斷；三是製成“藥物導彈”，對特定部位的腫瘤進行放療從而減少對其他器官的損傷。相信，隨著科學技術的進步和國民經濟水平的提高，核醫學與核藥學的發展前途不可限量，核能必將更好地服務於人民的健康。