Tia bức xạ, đặc biệt là tia Roentgen và tia γ có khả năng xuyên sâu mạnh. Bức xạ khi tương tác với vật chất thì gây ion hóa. Lợi dụng tính chất này, người ta sử dụng phương pháp chiếu xạ để biến đổi chất hữu cơ trong tế bào gây ức chết hoặc tiêu diệt quá trình sống. Đặc biệt đối với cơ thể đơn bào như vi sinh vật có thể bị bất hoạt hoặc chết ngay lập tức do sự thay đổi cấu trúc màng tế bào và tác động trực tiếp lên hệ enzym. Tuy nhiên tác dộng quan trọng nhất của chiếu xạ là thay đổi cấu trúc DNA và RNA. Nếu chiếu xạ ở một liều thì việc phục hồi các đứt gãy trong cấu trúc DNA sẽ không thực hiện được và khi đó tế bào sẽ bị chết trong quá trình phân bào, vi sinh vật gây bệnh không thể phát triển được hay bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật, ảnh hưởng lên quá trình tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sự tác động này bắt đàu có hiệu quả sau khi chiếu xạ một thời gian ngắn.