当射线穿过任何介质（包括人体组织）时，它与原子成分和分子成分碰撞并相互作用。在单一相互作用时射线通常仅损失它能量的一小部分传给原子或分子。然而，原子或分子将发生改变变成离子。射线留下电离的原子或分子的径迹，它可能换一种方式运动。径迹中离子的密度指示每单位路径长度沉积的能量大小，称为传能线密度（LET）。辐射可被描述为高LET或低LET。 α粒子是高LET。与介质连续碰撞后，α粒子丢失了所有的能量即停止运动，产生短而密集的离子径迹。这种情况出现在几厘米的空气中或者约50μm的人体软组织中。根据其最初的能量，β粒子的射程可在空气中数米或者在人体组织中约1cm。最后，当β粒子丢失了所有的能量，它将减速并被介质吸收。γ和X线在它们穿透物质时相互作用最少，丢失部分或全部能量给与它们相互作用的原子或分子。它们在空气中可穿透许多米，在组织中可穿透许多厘米。当光子衰减时，即继续以低能量穿行同时数量减少时，最终将穿透人体。 中子与原子和分子之间以复杂的方式发生相互作用。中子和最小的原子氢碰撞导致中子很大的能量传递到吸收介质。中子的射程在空气中有许多米，在组织中有许多厘米。当中子慢化（即减速）时，它将最终被吸收或者穿透人体。