I settori in cui la fisica medica principalmente ha operato e continua a operare sono quelli della terapia e della diagnostica per immagini per i quali sono impiegate le radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, come ad esempio la radiodiagnostica, la medicina nucleare e la radioterapia, ma non solo. Ad oggi infatti numerose altre specialità giovano di tale collaborazione multidisciplinare poiché la fisica medica opera anche nel settore della sicurezza e della qualità dei trattamenti laser oltre che, in generale, di tutti i trattamenti, ad esempio quelli fisioterapici, che impieghino onde elettromagnetiche. Nell'ultimo decennio l'avanzamento scientifico e tecnologico ha contribuito alla nascita di nuovi settori di interesse e di sviluppo in cui le competenze del fisico medico contribuiscono al miglioramento delle prestazioni sanitarie (cardiologia, neurologia, fisiologia, informatica ecc.).