Zračenje je energija u obliku valova ili čestica. Može se podijeliti u dvije glavne vrste: ionizirajuće i neionizirajuće zračenje. Zračenje koje nosi dovoljno energije za razbijanje kemijskih veza i stvaranje iona naziva se „ionizirajuće zračenje”. Oštećenjem staničnog DNA ono može uzrokovati mutacije koje, prenesu li se novim generacijama stanica, mogu naposljetku dovesti do pojave raka ili nekog drugog štetnog učinka na zdravlje. Ionizirajuće zračenje može biti u obliku čestica kao što su alfačestice i neutroni ili u obliku zraka kao što su gama zrake i rendgenske zrake.
Svi smo izloženi različitim količinama ionizirajućeg zračenja iz više izvora, prirodnih (kozmičko i zemaljsko) i antropogenih (npr. medicinska primjena, atomska energija, zračenje od ispitivanja nuklearnog oružja u prošlosti). Ionizirajuće zračenje upotrebljava se za dijagnosticiranje i liječenje bolesti (dijagnostičko rendgensko snimanje, kompjutorizirana tomografija (CT), pretraga izotopima ili radioterapija). Osobna razina izloženosti ionizirajućem zračenju ovisi o različitim aspektima života, primjerice o mjestu stanovanja, o tome jeste li bili zračeni u nekom medicinskom postupku te jeste li zračenju izloženi na radnom mjestu. Procjenjuje se da je prosječna osoba u Europi izložena 4 mSv (milisievertima) zračenja godišnje. Svaka doza ionizirajućeg zračenja može povećati rizik od pojave raka, no niske doze zračenja taj rizik povećavaju samo u maloj mjeri.
Optičko zračenje uključuje svjetlost, infracrveno i ultraljubičasto (UV) zračenje. UV zračenje može oštetiti žive stanice i uzrokovati rak kože.
Neionizirajuće zračenje ne nosi dovoljno energije za oštećivanje DNA na isti način kao ionizirajuće zračenje, no prenosi energiju na tkiva ili materijale, na primjer zagrijavanjem. Na taj način rade mikrovalne pećnice. Neionizirajuće zračenje sastoji se od električnih i magnetskih polja, kao na primjer kod mikrovalnih pećnica i radiovalova te polja niske frekvencije koja stvaraju električni uređaji, strujni vodovi, mobilni telefoni i druga bežična komunikacijska tehnologija. Ova vrsta zračenja nije prepoznata kao uzrok raka, ali postoje neka otvorena pitanja povezana s upotrebom npr. mobilnih telefona. U slučaju takvih relativno novih tehnologija znanstvenicima treba dosta vremena za prikupljanje dovoljno podataka s pomoću kojih se rizik od raka može sa sigurnošću isključiti.
Radon je prirodni radioaktivni plin koji se nalazi u Zemljinoj kori. Radon u kuće ulazi iz tla. U nekim kućama koncentracija radona je visoka, posebno u onim područjima kod kojih u tlu i stijenama prirodno postoji više urana. Radon se može nalaziti u građevinskom materijalu i vodi za piće, no u većini slučajeva tada uzrokuje daleko manja izlaganja zračenju od radona iz tla. Izlaganjem radonu povećava se rizik od raka pluća. Taj je dodatni rizik razmjeran koncentraciji radona u zraku koji dišemo i trajanju izlaganja radonu. Iako je radon prisutan u većini zgrada, a posebno u prostorijama u prizemlju i onima odmah ispod i iznad njih, u svakom će se području razine radona od zgrade do zgrade razlikovati i većinom će biti niske. No neke mogu biti više, što ovisi djelomično o lokalnim geološkim osobitostima. Kako bi se odredila razina radona u domu, nužno je izmjeriti koncentraciju radona u zraku u zatvorenom. Radon se često mjeri s pomoću malih plastičnih detektora koji se stavljaju u dom na nekoliko tjedana kako bi se pravilno izmjerila prosječna koncentracija radona. Radna mjesta, uključujući i obične urede i trgovine, mogu imati visoke razine radona iz istih razloga kao i domovi. Visoke koncentracije radona mogu se sniziti jednostavnim građevinskim radovima. Međunarodne smjernice nalažu da se razine radona moraju sniziti ako su više od 100 – 300 Bq/m3.
Mali udjeli pojave raka u prosječnoj Europskoj populaciji koji bi mogli biti uzrokovani izlaganjem zračenju, možda 1 – 2 %, mogu se pripisati najvećim izvorima izlaganja populacije zračenju, a to su dijagnostički medicinski postupci i izvori prirodnog pozadinskog zračenja, prije svega radon.