U radu je dan pregled fizikalnih koncepata važnih za radioekologiju i radiotoksikologiju radi premošćivanja procjepa koji postoji između nefizičara u tim znanstvenim disciplinama i općenito kompliciranoga jezika fizike. Koristeći se deskriptivnim pristupom, uz samo onoliko matematike koliko je nužno, prezentirana je relevantna fizika, od fundamentalnih prirodnih sila do primjena fizikalnoga modeliranja u fenomenološkim studijama. Najprije je objašnjeno zašto su neke atomske jezgre nestabilne pa stoga transmutiraju, te koje su sile, čestice i zakoni očuvanja pritom uključeni. Potom se adresiraju interakcije ionizirajućega zračenja s materijom, što je temelj i radioekologije i radiotoksikologije. Prezentirani su relevantni prirodno pojavni i antropogeni radionuklidi te su razmatrana njihova svojstva u vezi s njihovom pojavnošću u okolišu te s toksičnošću za ljude i biotu. Pritom postoje kombinirani učinci fizikalnih i bioloških poluvremena života radionuklida, što valja uzeti u obzir pri svakoj radioekološkoj ili radiotoksikološkoj procjeni. Također je dan pregled osnova fizikalnoga modeliranja koje se uobičajeno koriste u studijama zdravstvenih učinaka izloženosti ionizirajućemu zračenju, što je primjenjivo na sve izvore zračenja, ali uz korištenje statističkih težinskih faktora koji ovise o vrsti zračenja i izloženom tkivu. Razmatrane su i tipične doze izloženosti za stohastičke i determinističke zdravstvene učinke, kao i kontraverze vezane uz hipotezu o linearnom odzivu bez praga pri vrlo niskim dozama.