放射生物學是研究電離輻射在不同水平（如集體、個體、組織、細胞、分子）上對生物體作用機制的科學。
這個領域的主要研究對象包括電磁射線（如紫外線、X射線、γ射線）和粒子射線（如電子射線、質子射線、重氫射線、α射線等）的作用。放射生物學是一門邊緣學科，它不僅關注放射線對生物體的直接影響，還研究不同內、外因素對生物效應的影響。此外，臨牀放射生物學是放射生物學的一箇分支，主要研究放射線對腫瘤及正常組織的放射生物特性，以及放射治療過程中和之後的相關生物效應變化。放射生物學與放射物理學共同構成了放射治療學的兩大基礎，對腫瘤放射治療的發展具有重要意義。