تُستخدم تقنيات الكيمياء الإشعاعية في العلوم الزراعية لحل مشاكل عديدة ولتحسين جودة المحاصيل والأغذية، ومن أهم هذه التطبيقات:
1- إنتاج الطعام: يستخدم الإشعاع للحد من الآفات والكائنات الضارة في الطعام وتأخير نشاط الأحياء المجهرية المسببة للتلف. كما يُستخدم الإشعاع بشكل خاص في الحفاظ على الأغذية المجففة والمعلبة.
2- زراعة النباتات: يمكن استخدام الإشعاع لزيادة معدل النمو والإنتاجية الزراعية، ولتحسين جودة المحاصيل ومواصفاتها الغذائية. ويتم ذلك عن طريق تعريض بذور النباتات والأشتال والأصناف النباتية المختلفة للأشعة النووية.
3- تحسين الأغذية البروتينية: تُستخدم تقنية الإشعاع لتحسين جودة البروتين المستخدم في إنتاج الأغذية الحيوانية والنباتية، وذلك بتغيير بنية العديد من الأحماض الأمينية الموجودة في البروتينات.
4- تحلية المياه: يُمكن استخدام الإشعاع في تحلية المياه المستخدمة في الزراعة وإزالة الملوثات الكيميائية منها والأملاح غير المرغوب فيها.
5- دراسة السموم الزراعية: يُمكِّن استخدام الإشعاع من تحليل الملوثات الزراعية والسموم المسببة للأمراض وكشفها إذا توفرت في الأغذية والمحاصيل.