Radiasi adalah proses di mana energi bergerak melalui ruang dan benda dalam bentuk gelombang. Radiasi alami termasuk sinar kosmik dari luar angkasa dan sinar yang dipancarkan secara alami dari isotop dalam tubuh manusia, batuan (misalnya granit) dan air. Selain itu, ada juga sinar yang diciptakan secara artifisial, seperti sinar-X dan isotop. Jika sinar ini mencapai intensitas tertentu, sinar ini dapat mengganggu fungsi normal sel, menghancurkan strukturnya, dan bahkan menyebabkan perubahan pada materi genetiknya. Jika sel rusak dan tidak dapat diperbaiki dengan baik, alih-alih mati, sel tersebut dapat bermutasi dan membentuk sel kanker. Jadi misalnya, beberapa dekade setelah bom atom Hiroshima dan Nagasaki di Jepang pada tahun 1945, kejadian leukemia, kanker payudara, kanker perut, multiple myeloma dan tumor saluran kemih meningkat secara signifikan. Insiden kanker tiroid juga meningkat pesat setelah kecelakaan nuklir Chernobyl di bekas Uni Soviet. Gempa bumi tahun 2011 di Jepang, yang diikuti oleh krisis nuklir, mungkin juga telah meningkatkan insiden kanker pada orang yang terpapar radiasi nuklir di daerah sekitarnya. Hal ini khususnya berlaku untuk kanker tiroid, karena ada pelepasan 131I yang tinggi, karena kecenderungannya untuk terakumulasi dalam kelenjar tiroid. Selain radiasi nuklir, sinar ultraviolet juga bersifat karsinogenik, sehingga mereka yang terpapar sinar matahari untuk jangka waktu yang lama, seperti pelaut, memiliki insiden kanker kulit yang lebih tinggi. Selain itu, beberapa orang yang terlibat dalam pekerjaan khusus tertentu dengan paparan radiasi khusus, juga dapat mengembangkan tumor khusus, misalnya, penambang di tambang uranium dan timah memiliki insiden kanker paru-paru yang lebih tinggi karena paparan jangka panjang mereka terhadap radon dan radon anak perempuan.