Základní veličinou charakterizující zdroj záření je emise zdroje. Emise je definována jako počet částic (kvant) záření emitovaných zdrojem za jednotku času. Její rozměr je s^-1.

Jde-li o radioaktivní zdroj, je emise obsahově spojená s aktivitou A zdroje, která udává počet radioaktivních přeměn v daném množství radionuklidu za jednotku času. Jednotkou aktivity je 1 becquerel (Bq) odpovídající jedné radioaktivní přeměně za 1 s. Její rozměr je s^-1. Před zavedením SI systému jednotek byl pro jednotkou aktivity používán počet přeměn v 1 g ²²⁶Ra za 1 s, 1 Ci (curie). 1 Ci = 3,7·10¹⁰ Bq.

Objemová aktivita a_V = A/V je podíl aktivity a objemu V určité látky. Hlavní jednotkou je Bq.m^-3. Její rozměr je s^-1. m^-3.

Při dodávce radioaktivního preparátu od distributora radioaktivních látek je současně s izotopem dodáváno jeho osvědčení, v němž jsou uvedeny údaje o aktivitě preparátu s datem, ke kterému tyto údaje platí. Proto je snadné z rozpadové křivky vypočítat aktivitu ke dni aplikace. S rostoucím časem od dodávky izotopu jeho objemová aktivita klesá a zvyšuje se objem, který je třeba pacientovi aplikovat pro podání požadované aktivity, aby byla možná detekce emitovaného záření s požadovanou chybou měření. To je často u krátkodobých radionuklidů (s krátkým poločasem rozpadu) používaných k diagnostickým účelům jedním z limitujících faktorů, protože v řadě případů nesmí objem látky injikovaný pacientovi přesáhnout určitou hodnotu.

Charakteristikou pole záření g nebo rentgenového záření je expozice (ozáření). Tato veličina je definována pomocí ionizačního účinku záření v daném prostředí. Za standardní látku je považován vzduch. Hlavní jednotkou expozice je 1 C·kg^-1, rozměr expozice je kg^-1·s·A. Dříve používanou jednotkou byl 1 R (rentgen) = 2,58·10^-4 C·kg^-1 .

Expoziční rychlost nebo expoziční příkon dX/dt je definován jako přírůstek expozice v časovém intervalu, tedy dX/dt = DX/Dt. Hlavní jednotkou je A· kg^-1, rozměr m²s^-2·A.

Absorbovaná dávka D je poměr střední energie DE ionizujícího záření absorbované objemovým elementem látky o hmotnosti Dm látky v tomto objemovém elementu, D = DE/Dm. Její jednotkou je 1 gray (Gy) = 1J·kg^-1. Její rozměr je m²·s^-2. Dříve používanou jednotkou byl 1 rad = 10^-2 Gy.

Pro účely radiační hygieny se užívá veličina zvaná dávkový ekvivalent H. Tato veličina má význam modifikované dávky, H = D·Q·N, která lépe koreluje s velikostí biologického účinku různých druhů ionizujícího záření. Q je tzv. jakostní faktor (faktor kvality), který charakterizuje kvalitu záření z hlediska jeho biologického účinku, N je součin dalších faktorů charakterizujících podmínky ozáření. Veličina H má jednotku 1 sievert (Sv), rozměr má stejný jako absorbovaná dávka záření, tedy m²·s^-2.