Le radiazioni ionizzanti possono avere un'azione indiretta sulla materia organica attraverso la radiolisi dell'acqua e la conseguente formazioni di radicali liberi. L'acqua, per motivi quantitativi, costituisce la molecola con la quale ha luogo pressoché costantemente un'interazione della particella ionizzante. La radiolisi avviene secondo questi passaggi (energia = hν, dove h: costante di Planck; ν: frequenza):