放射生物学是从器官、组织细胞及分子水平研究不同性质电离辐射作用于生物体的即时效应、远期效应及其机制的学科，为提高放射治疗效果、降低正常组织损伤及放射防护提供理论依据。
放射生物学包括以下内容：射线对生物体的物理作用和生物作用，放射敏感性及其机制与应用，生物效应在分子、细胞、组织、器官水平的表现和修饰及其机制。通过放射生物学研究，提高对射线与机体相互作用的认识，达到优化放射治疗的靶体积和剂量给予方式，合理使用修饰剂，制订个体化的放射治疗方案的目的。