Strålning förekommer, vanligtvis i låga nivåer, nästan överallt i miljön; denna utbredda strålning kallas bakgrundsstrålning och är vanligtvis inte skadlig för livet. Strålning i miljön är för det mesta helt naturlig och kommer från naturliga miljökällor snarare än från människors handlingar. Det finns radioaktiva ämnen i jordskorpan, av vilka en del till och med blandas i marken i små mängder. Radioaktiva gaser finns också i luften i små mängder; dessa gaser tenderar också att komma från jorden. Spårmängder av radioaktiva ämnen kan till och med hittas i människokroppen.
Strålning är en process genom vilken energi frigörs av ett objekt och absorberas av ett annat. I många fall är detta en ofarlig process, och den sker i stor skala hela tiden. Joniserande strålning uppstår när subatomära partiklar som frigörs från ett objekt är tillräckligt energiska för att avlägsna elektroner från atomerna som finns i ett annat objekt; detta kan vara skadligt. Joniserande strålning kommer från sådant som kärnvapen och kärnkraftverk.
Det finns många källor till bakgrundsstrålning i och på jorden, varav mycket konsumeras av jordens organismer, inklusive människor, med liten skadlig effekt. Bakgrundsstrålning kan också komma från rymden i form av kosmiska strålar. Många av de kosmiska strålarna som tränger in i atmosfären kommer från solen, även om det finns många fler avlägsna källor som också skickar kosmiska strålar. Sådana strålar är vanligtvis inte skadliga, men långvarig exponering kan leda till hudproblem.
Mycket av bakgrundsstrålningen som finns i atmosfären finns på grund av att radongas, som är radioaktiv, kommer in i atmosfären från dess källa i jordskorpan. Den fäster sig då på olika luftburna partiklar som kan vara skadliga i stora mängder. Urangruvarbetare, till exempel, har varit kända för att få lungcancer på grund av radonexponering. Radon har också sagts ha vissa medicinska och terapeutiska användningsområden, även om dessa är kontroversiella på grund av riskerna med exponering för betydande mängder av gasen.
Medan den mesta bakgrundsstrålningen kommer från naturliga miljökällor, kan en liten andel av strålningen i miljön hänföras till mänskliga aktiviteter inom vetenskap och industri. Små källor, som radioluminiscerande färger, bidrar endast i liten grad till bakgrundsstrålningen. Användning och testning av kärnvapen har dock resulterat i en ökning av globala nivåer av bakgrundsstrålning. Kärnkraftverk bidrar också till miljöstrålningen, liksom återvinningen av kärnbränslen. Även radioaktiva medicintekniska produkter, som röntgen, bidrar i liten grad till bakgrundsstrålningsnivåerna.