Radiologische Verfahren wie das Röntgen nutzen sogenannte ionisierende Strahlung, die so energiereich ist, dass sie Elektronen aus Atomen oder Molekülen herausstoßen kann. Was nach dem Verlust des negativ geladenen Elektrons zurückbleibt, ist ein positiv geladener„Atomrest“, ein Ion. Beim Durchdringen von Organismen gibt ionisierende Strahlung Energie ab, die in hoher Konzentration in der Lage ist, Zellen zu schädigen und somit Strahlenschäden hervorzurufen. Bei Röntgenuntersuchungen spielt der Strahlenschutz daher eine wichtige Rolle. Radiologinnen und Radiologen mit der entsprechenden Ausbildung – der sogenannten „Fachkunde“ – entscheiden in jedem Einzelfall, ob die Untersuchung überhaupt notwendig ist. Der zu erwartende Nutzen einer Untersuchung wird immer gegen das potenzielle Risiko abgewogen. Man wählt dasjenige bildgebende Verfahren, bei dem die hinsichtlich der Fragestellung bestmögliche Diagnosequalität bei geringstmöglicher Strahlendosis erzielt werden kann.

Einen wichtigen Beitrag zum Strahlenschutz bei der Bilderstellung leisten auch die Medizinisch-Technischen Radiologieassistentinnen und -assistenten (MTRA). Sie lagern Patienten und stellen die Geräte so ein, dass ein möglichst genaues Bild entsteht, dabei aber nur die Körperteile der Strahlung ausgesetzt werden, die untersucht werden sollen. Körperteile, die nicht geröntgt werden, werden z. B. mit strahlungssicheren Bleischürzen geschützt. Auch das Personal selbst muss sich schützen: Es verlässt im Moment der Strahleneinwirkung in der Regel den Raum. Vorgeschriebene Grenzwerte der jährlichen Strahlenexposition dürfen für das medizinische Personal nicht überschritten werden. Die Kontrolle erfolgt über sogenannte Dosimeter, d. h. Messgeräte, die das Personal bei der Arbeit immer am Körper trägt. Zum Schutz des Personals und der Patienten hat der Gesetzgeber ein Strahlenschutzgesetz (StrlSchG) erlassen. Es enthält genaue Vorschriften zur Anwendung ionisierender Strahlung, zum Umgang mit radioaktiven Stoffen sowie zu Bauart und Betrieb der entsprechenden Geräte.

Für die Einhaltung des Strahlenschutzes in der Medizin sind in Deutschland Medizinphysik-Experten (MPE) verantwortlich. Die Tätigkeiten von MPE in Kliniken umfassen neben der Überwachung des Strahlenschutzes das
Qualitäts- und Risikomanagement sowie die Pflege des EDV-Bereichs. Darunter fallen Strahlenschutzunterweisungen von Personal und die Qualitätssicherung angewandter Techniken und diagnostischer sowie therapeutischer Anlagen.