Радиобиоло́гия (от радио... и биология), наука, изучающая влияние всех видов излучений на живые организмы и их сообщества.

Исследования биологического действия ионизирующих излучений (ИИ) начались сразу после открытий В. К. Рентгеном Х-лучей (1895), А. А. Беккерелем естественной радиоактивности урана (1896), М. Склодовской-Кюри и П. Кюри радиоактивных свойств полония и радия (1898). В 1925–1927 гг. было обнаружено влияние рентгеновских лучей на возникновение мутаций у дрожжей (Г. А. Надсон и Г. С. Филиппов) и дрозофилы (Г. Дж. Мёллер), что положило начало радиационной генетике. В 1930-х гг. сформулирована (Н. В. Тимофеев-Ресовский, К. Циммер, М. Дельбрюк) теория мишени (энергия ИИ, концентрируясь локально, повреждает жизненно важные структуры). В 1950–1960-е гг. установлены механизмы радиационного поражения клеточных структур и макромолекул (в том числе ДНК), роль свободных радикалов, образующихся при облучении в присутствии кислорода.

Важными импульсами для развития радиобиологии послужили исследования последствий испытания и применения ядерного оружия и ядерно-радиационных аварий (в том числе Чернобыльской).

Среди актуальных направлений в радиобиологии: изучение связи биологического эффекта с дозой излучения, противолучевая защита и терапия (в том числе поиск высокоэффективных радиопротекторов), выяснение риска повышения антропогенной радиации, обеспечение безопасности использования ИИ в практической деятельности человека.

Использование ИИ в диагностических и лечебных целях, воздействие поступивших в организм человека (инкорпорированных) радионуклидов – предмет медицинской радиологии. Изучением распределения, миграции и круговорота радионуклидов в биосфере, воздействия ИИ на экосистемы занимается радиационная экология. В связи с освоением космоса изучалось действие ИИ на организмы в условиях космического пространства (космическая радиобиология).

Отдельные направления сформировались и в других биологических науках (например, радиационные биохимия, цитология, иммунология). Новые проблемы в радиобиологии возникли с связи с работой ускорителей заряженных частиц, развитием ядерной энергетики, применением в медицине плотноионизирующих излучений.

Радиобиология изучает также биологическое действие излучений неионизирующего диапазона (в т. ч. радиоволнового, оптического и инфракрасного, низкочастотных, электромагнитных полей), источником которых являются линии электропередачи, бытовая техника (например, микроволновые печи), сотовая связь, радиолокаторы и другие излучающие системы.

Радиобиология – комплексная наука, использующая достижения других областей биологии и физики. На данных радиобиологии основаны нормативные документы, в том числе определяющие порядок захоронения радиоактивных отходов, безопасную работу ядерных реакторов, условия работы персонала. Расчёт дозы и мощности дозы ИИ осуществляет дозиметрия.

Исследования в области радиобиологии лежат в основе практического применения ИИ в лучевой терапии злокачественных новообразований; на их базе разработаны эффективные методы лечения лучевой болезни.

ИИ используются для выведения новых сортов сельскохозяйственных растений (радиационная селекция), повышения урожая путём предпосевного облучения семян, продления сроков хранения сельскохозяйственного сырья, в борьбе с сельскохозяйственными вредителями, для лучевой стерилизации медицинских препаратов и др.