各种放射性同位素以不同的半衰期（每衰变一半所需的时间）自发地衰变时，衰变能除了由α或β、或β＋射线携带外，大部分情况下还能发射γ或X射线。利用放射性同位素发射各种射线这一特点，已经开发出许多令人拍手称奇的用途，并且渗透到工业、农业、医学、环境、科研等各个领域。
利用半衰期5.27年的钴-60（或铯-137，半衰期30.17年）强放射源的γ射线，对许多物品进行各种目的的辐射加工，（连同加速器的电子束辐射加工）已形成了一个新兴的产业，包括辐射化工，植物辐射育种，医疗用品的灭菌消毒，皮革、羊毛和干果的防霉灭虫，食品水果保鲜，大蒜、土豆、洋葱的抑制发芽以及废物无害化处理等，全世界每年的产值已超过百亿美元。我国已有28个省、市、自治区建成了各种γ辐射装置共约120个，总装源量约1000万居里，辐射加工年产值数亿元。下面是几个值得特别一提的例子。有机高分子材料经辐射改性，可以制出许多性能特异的高分子膜、粉和热收缩管，用途十分广阔。害虫（如玉米螟、柑桔大实蝇）的辐射不育是防治农业害虫的有效方法，而且没有农药的残留污染问题。近年兴起用于治疗脑瘤的γ刀，是一种放射治疗的新技术，可代替危险的脑瘤外科手术。我国用辐射育成的各类作物突变品种数百个，占全世界的四分之一而居首位，为粮棉油麻菜的增产做出重大贡献。
利用各种较弱的放射源（从亚微居里至毫居里级），制成感烟式火灾报警器、射线测厚仪、黄金成色仪、静电消除器、固体或液体料位计、γ射线探伤机等仪器设备，被许多行业采用，是辐射能利用的良好事例。
我国已能生产和供应800多种同位素制品，其中大部分是放射性的。示踪原子技术，以利用放射性同位素为主，通过探测其射线来辨认含有该同位素的物质的运动和变化规律。例如，磷-32（半衰期14.3天）是农业上用以研究合理施用磷肥（施肥时间、数量、深度以及肥料成分与土壤的关系）的有力工具。近些年研究稀土微肥，也使用放射性示踪技术。冶金工业、化学工业及科研部门也都广泛使用这项技术，取得良好的经济效益和社会效益。将放射性同位素制成各种标记药物，在医疗上的用途日益广泛，一是将放射性药物注入人体内，不同药物在不同脏器有特定的富集和分布，因而通过体外的射线测量可以对体内几乎所有脏器进行显像和功能检查；二是取少量血液或尿液作放射免疫分析，可做出高灵敏性、强特效性的体外诊断；三是制成“药物导弹”，对特定部位的肿瘤进行放疗从而减少对其他器官的损伤。相信，随着科学技术的进步和国民经济水平的提高，核医学与核药学的发展前途不可限量，核能必将更好地服务于人民的健康。