Les rayonnements ionisants comprennent plusieurs types de radiations, parmi lesquels figurent les rayons alpha, bêta, gamma et les neutrons. Les rayonnements alpha sont des particules lourdes qui ne peuvent traverser qu'une feuille de papier ou une couche superficielle de peau. Les rayonnements bêta, plus légers, peuvent pénétrer plus profondément mais sont stoppés par une feuille d'aluminium de quelques millimètres d'épaisseur. Les rayons gamma et les rayons X sont des ondes électromagnétiques pouvant traverser le corps humain et nécessitent des matériaux denses comme le plomb pour être atténués. Les neutrons, eux, interagissent fortement avec les matériaux légers, tels que l'hydrogène dans l'eau, et nécessitent des protections spécifiques.

La radioprotection repose sur trois principes fondamentaux : la justification, l'optimisation et la limitation. La justification implique que toute exposition aux radiations doit être justifiée par des avantages qui en découlent. L'optimisation signifie que les niveaux d'exposition doivent être maintenus « aussi bas que raisonnablement possible » (principe ALARA) tout en tenant compte des facteurs économiques et sociaux. Enfin, la limitation désigne le fait qu'aucun individu ne doit subir une exposition dépassant les limites de dose prescrites par la réglementation.

Les méthodes de radioprotection s'articulent autour de la réduction du temps d'exposition, l'augmentation de la distance par rapport à la source radioactive et l'utilisation de barrières protectrices (écrans de plomb par exemple). Les principes de base sont d'éviter au maximum le contact direct avec les sources radioactives, de contrôler l'environnement avec des mesures et des dispositifs de protection, et de limiter la durée d'exposition des travailleurs grâce à une gestion rigoureuse du temps passé à proximité des sources.

Les normes internationales de radioprotection sont établies par différentes organisations comme la Commission Internationale de Protection Radiologique (CIPR) ou l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS). En France, l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN) veille au respect de ces règles, en définissant les niveaux de doses admissibles pour les professionnels exposés et le public. Ces réglementations sont appliquées dans de nombreux secteurs, notamment médical, nucléaire, industriel, et dans la recherche scientifique.

Dans le domaine médical, la radioprotection prend une importance particulière en raison de l'utilisation fréquente des rayonnements ionisants pour les diagnostics et les traitements, tels que les radiographies, les scanners CT et la radiothérapie. Les professionnels de santé sont formés aux techniques de réduction des doses, à l'utilisation de matériaux protecteurs (tabliers en plomb, protections de gonades), et au respect rigoureux des protocoles de sécurité pour limiter l'exposition des patients et du personnel médical.