يُعرَّف التلوث الإشعاعي بأنه: هو التلوث المادي للكائنات الحية وبيئتها نتيجة إطلاق المواد المشعة في البيئة أثناء التفجيرات النووية واختبار الأسلحة النووية وإنتاج الأسلحة النووية وتفكيكها وتعدين الخامات المشعة ومناولة والتخلص من النفايات المشعة والحوادث في محطات الطاقة النووية، يتم إجراء التجارب النووية لتحديد مدى فعالية وإنتاجية وقدرة تفجير الأسلحة النووية حيث تبلغ نسبة التلوث الإشعاعي 15٪ من إجمالي طاقة الانفجار، التلوث الإشعاعي للمياه ومصادر المياه والمجال الجوي هو نتيجة تداعيات مشعة من سحابة انفجار نووي وأن النويدات المشعة هي المصادر الرئيسية للتلوث، حيث تنبعث منها جزيئات بيتا وأشعة جاما والمواد المشعة.
يحدث التلوث الإشعاعي عندما يكون هناك ترسب أو وجود مواد مشعة في الجو أو البيئة خاصة عندما يكون وجودها عرضيًا وعندما يمثل تهديدًا بيئيًا بسبب التسوس الإشعاعي، يرجع التدمير الناتج عن المواد المشعة إلى انبعاثات الإشعاعات المؤينة الخطرة (الاضمحلال الإشعاعي) مثل جزيئات بيتا أو ألفا أو أشعة جاما أو الخلايا العصبية في البيئة التي توجد فيها.
نظرًا لأن المواد تتميز بالإشعاع ونظرًا لوجود الكثير من عدم استقرار الجسيمات الموجودة في المواد المشعة فيمكن أن تؤثر بشكل خطير على الحياة النباتية والحيوانية والبشرية وتغيرها أو تدمرها، يعتمد مدى الضرر أو الخطر على البيئة على تركيز المواد المشعة والطاقة المنبعثة من الإشعاع وقرب المواد المشعة من المعرضين ونوع الإشعاع.