放射性同位素技术已广泛应用于国民经济的许多领域，在工业、农业、医学、资源环境、军事科研诸多领域的应用已获得了显著的经济效益、社会效益、环境效益，也是核能利用的重要方面之一。
示踪原子
将一种稳定的化学元素和它的具有放射性的同位素混合在一起，当它们参与各种系统的运动和变化时，由于放射性同位素能发出射线，测量这些射线便可确定其位置与数量。只要测出了放射性同位素的分布和动向，就能确定稳定化学元素的各种作用。这种方法称为示踪原子方法，应用很广泛。
（1）在石油工业上的应用。将含放射性γ 射线的物质压人井的管外通道或进入地层，或进入射孔孔道附近的地层面上，在此前后分别进行γ 测井，对比所测得的两条曲线就能知道注入的示踪剂沿井剖面的分布。若由于固井质量差或由于射孔及其他工程施工使水泥环破裂，造成层间串通，则对采油和注水均有不良影响，应及时测定并采取堵串措施。放射性示踪法是检查串槽的有效方法之一。当层间串槽、误射孔等需封堵时，也可用放射性示踪剂检查封堵效果。低渗透率地层经压裂后能增加产量，示踪测井能检查压裂效果。
（2）在机械工业上的应用。在机械工程中，有的机体当磨损超过一定限度时会发生危险。可以在离机件表面某一规定深度处安置一些放射性物质，当机件磨损到该处时，在被润滑油带走的磨屑中便会出现放射性物质，从而可以采取相应措施。
（3）在电子工业上的应用。在半导体元件制造工艺上，可用示踪原子的方法研究杂质在半导体中的扩散情况。例如，将放射性锌扩散到半导体锗中，然后逐层磨下，测量其放射性强度，就可知道扩散进去的锌在锗中的分布规律。
（4）在农业上的应用。可用示踪原子研究施肥的效果。例如，将含有放射性磷的肥料施在成熟期的棉花根部，测量后发现在棉株中的放射性磷很少，这说明在棉桃成熟期时根部很少吸收肥料；若将磷肥洒在叶子上，则很快在棉株中找到放射性磷，这说明叶子能吸收肥料，且效果更佳。
放射性射线
放射性射线的应用主要是：
（l）射线探测。将γ射线透过样品，若样品中有砂眼或裂痕，则射线在该处的吸收就减小，因此在样品后面放上照相底片，显影后的底片上将留下相应的痕迹。另外，射线通过物质时都按照一定的规律被物质吸收或散射，这样就可测量物体的密度及厚度等。在石油勘探方面，应用γ射线等可研究地层的性质，求出泥质含量，区分岩性，测定岩层中的孔隙度，找出生油层、储油层。
（2）在医疗上的应用。放射性射线可使癌肿的组织受到破坏，抑制癌肿的发展，利用它还可消毒杀菌、人体内部透视等。
（3）在农业上的应用。种子经过射线适当照射后，可刺激生长发育，使农作物提早成熟，增加产量，培育新品种。目前我国已开展推广稀土农用技术，并获得了很好的经济效益。
（4）在化工和其他方面的应用。例如，应用辐射化学进行乳汁融合来生产黏合剂；将核辐射技术用于印染助剂。射线穿过物质时能使物质的分子电离，利用它可使空气电离，获得导电能力，从而消除有害的静电积累。
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