利用射线诱发生物遗传性的改变，经人工选择培育新的优良品种的技术。具有打破性状连锁、实现基因重组、突变频率高、突变类型多、变异性状稳定和方法简便等特点。

辐射诱发突变的遗传效应是由于辐射能使生物体内各种分子发生电离和激发，导致DNA分子结构的变化，造成基因突变和染色体畸变。在电离辐射的作用下扰乱了生物有机体的正常代谢，使生物体生长发育受到严重抑制，从而引起遗传因子发生改变并以新的遗传因子传给后代。

辐射育种应用的射线源有γ射线、X射线、β射线、中子、激光和无线电波等。处理材料包括植物的种子、花粉、无性繁殖器官、组织培养物(愈伤组织)和活体植株；动物材料包括禽蛋、鱼卵以及微生物等。主要用于植物。辐射处理的方法，有外照射和内照射两种。外照射处理是将种子或植株送进辐照室进行照射，或者种植在钴圃内全生育期作较长时间的慢性照射；内照射处理是将放射性元素如³²P、³⁵S等通过浸种、注入等途径导入被照射种子或植株某器官内部。为提高辐射诱变效果，利用多种诱变因素复合处理；利用杂交后代做辐射材料，获得有利变异体再与常规材料进行杂交；采用辐射突变与离体培养技术相结合，利用活体照射等以改良品种或创造新的突变类型。

截至1981年，全世界辐射育成品种518个。中国至1986年已育成突变品种243个，种植面积超过1.4亿亩，如浙江的“原丰早”水稻，湖北的“鄂麦6号”小麦，山东的“鲁原1号”玉米杂交种，黑龙江的“黑龙19号”和辽宁的“铁丰18号”大豆，广东的“粤油22号”花生以及江苏的南粳34和宁夏3号等作物品种都已大面积种植。获得了大量具有利用价值的早熟、矮秆、抗病、抗逆、优质及其他特异突变体，为育种工作提供了大量的遗传种质资源。在水产方面用辐射育成了抗寒力强、生长快的“非洲鲫鱼”。