ترتبط الكيمياء الإشعاعية بالفيزياء النووية عن طريق دراسة تفاعلات الإشعاع النووي مع المواد الكيميائية. فالكيمياء الإشعاعية تتعامل بشكل أساسي مع العمليات المؤثرة في المواد الكيميائية التي تمت معالجتها بالإشعاعات، سواء كان ذلك في المجال الصناعي أو الطبي أو البيئي. وتعتمد هذه العمليات على خواص الإشعاعات النووية المختلفة، وعلى التفاعلات التي تحدث بينها وبين المواد الكيميائية، وتتضمن دراسة قدرة الإشعاعات النووية على إنشاء روابط كيميائية بين الجزيئات الذرية، وكذلك دراسة تفكك الجزيئات الذرية بتأثير الإشعاعات. ويمكن للفيزياء النووية المساهمة في تحديد خواص الإشعاعات النووية وأنواعها، وكذلك في دراسة الظواهر النووية الأساسية التي تتحكم في تفاعلات الإشعاعات مع المواد الكيميائية.
