利用射線誘發生物遺傳性的改變，經人工選擇培育新的優良品種的技術。具有打破性狀連鎖、實現基因重組、突變頻率高、突變類型多、變異性狀穩定和方法簡便等特點。

輻射誘發突變的遺傳效應是由于輻射能使生物體內各種分子發生電離和激發，導致DNA分子結構的變化，造成基因突變和染色體畸變。在電離輻射的作用下擾亂了生物有機體的正常代謝，使生物體生長發育受到嚴重抑制，從而引起遺傳因子發生改變并以新的遺傳因子傳給后代。

輻射育種應用的射線源有γ射線、X射線、β射線、中子、激光和無線電波等。處理材料包括植物的種子、花粉、無性繁殖器官、組織培養物(愈傷組織)和活體植株；動物材料包括禽蛋、魚卵以及微生物等。主要用于植物。輻射處理的方法，有外照射和內照射兩種。外照射處理是將種子或植株送進輻照室進行照射，或者種植在鈷圃內全生育期作較長時間的慢性照射；內照射處理是將放射性元素如³²P、³⁵S等通過浸種、注入等途徑導入被照射種子或植株某器官內部。為提高輻射誘變效果，利用多種誘變因素復合處理；利用雜交后代做輻射材料，獲得有利變異體再與常規材料進行雜交；采用輻射突變與離體培養技術相結合，利用活體照射等以改良品種或創造新的突變類型。

截至1981年，全世界輻射育成品種518個。中國至1986年已育成突變品種243個，種植面積超過1.4億畝，如浙江的“原豐早”水稻，湖北的“鄂麥6號”小麥，山東的“魯原1號”玉米雜交種，黑龍江的“黑龍19號”和遼寧的“鐵豐18號”大豆，廣東的“粵油22號”花生以及江蘇的南粳34和寧夏3號等作物品種都已大面積種植。獲得了大量具有利用價值的早熟、矮稈、抗病、抗逆、優質及其他特異突變體，為育種工作提供了大量的遺傳種質資源。在水產方面用輻射育成了抗寒力強、生長快的“非洲鯽魚”。