Ionizující záření je záření, které při průchodu hmotou vede ke vzniku reaktivních iontů. Následnou reakci se mění chemické vlastnosti látek, v živém organismu to vede k poškození tkání. Různé typy poškození vnikající i v molekule DNA (včetně vzniku zlomů nebo mutací) a dalších důležitých molekulách. Toho se využívá v radioterapii.
Zdrojem záření může být přirozený nebo uměle připravený radioaktivní izotop (radioizotop), nebo záření vzniká uměle v rentgence, lineárním urychlovači nebo cyklotronu.
Záření může být elektromagnetické (gama) nebo korpuskulární (částicové – elektrony, alfa, beta, hadrony), viz též druhy záření užívané k radioterapii.