De wisselwerking die straling heeft met materie hangt af van het bestraalde materiaal, van de soort straling (fotonen, geladen of ongeladen deeltjes) en van de energie van de fotonen of deeltjes. Straling die in staat is om atomaire elektronen uit de elektronenwolk te verwijderen, wordt ioniserende straling genoemd. Fotonen gebruikt bij medische toepassingen worden met name geabsorbeerd door het foto-elektrisch effect, het comptoneffect of paarvorming. Het comptoneffect is daarbij de belangrijkste bron van strooistraling. Hoe goed een materiaal fotonen kan absorberen wordt bepaald door de lineïeke verzwakkingscoëfficiënt van het materiaal (om te rekenen naar de halveringsdikte). Bestraling met elektronen levert remstraling en karakteristieke straling op. In tegenstelling tot fotonen kunnen elektronen volledig tegengehouden worden door materie, ze hebben een dracht. Protonen en alfadeeltjes hebben ook een dracht, maar geven hun energie met name af aan het einde van hun baan. Dit wordt de Bragg-piek genoemd.
