پرتوهای یونیزه کننده (ionizing radiation) پرتوهایی هستند که انرژی آن‌ها به قدری‌ست که می‌توانند الکترون‌ها را از اتمها و مولکول‌ها جدا کنند و آن‌ها را به یون‌ها تبدیل کنند.
زمانی که اتمها و مولکول‌ها به یون تبدیل می‌شوند، خواص موادی که از آن‌ها ساخته شده‌اند، تغییرات زیادی می‌کند و در واقع، به آن‌ها آسیب زیادی وارد می‌شود. این مساله به خصوص در مورد بافت‌های زنده بسیار خطرناک است. اما از طرف دیگر، از این ویژگی آن‌ها برای درمان انواع بیماری‌ها مخصوصا سرطان استفاده می‌شود. در این حالت، تومورهای سرطانی با استفاده از این پرتوهای یونیزه کننده از بین می‌رود. اما موادی که در معرض این پرتوها آسیب می‌بینند، تنها محدود به بافت‌های زنده نیستند. در صورتی که شدت پرتو بسیار بالا باشد، انواع فلزات و موادی که در سازه‌ها به کار می‌رود، در معرض این پرتوها، استحکام خود را از دست داده و شکننده می‌شوند.
به عنوان مثال، در نیروگاه‌های هسته‌ای، پرتوهای نوترونی، در مقادیر بسیار زیاد تولید می‌شود که انرژی بسیار بالایی نیز دارند. زمانی که این پرتوهای نوترونی پرانرژی هسته‌ی راکتور را ترک می‌کنند، با اتم‌های فلزات به کار رفته در راکتور برخورد می‌کنند. این اتمها با دریافت انرژی، از شبکه‌ی منظمی که درون آن قرار گرفته‌اند، پرتاب می‌شوند و سپس خود با اتم‌های دیگر برخورد می‌کنند و این زنجیره ادامه می‌یابد. محاسبات نشان می‌دهد که برخورد تنها یک نوترون پرانرژی با یک فلز می‌تواند حدود ۵۰،۰۰۰ اتم را جابجا کند. حدود ۹۰ درصد این اتمها به جایگاه خود بازمی‌گردند. اما همان ده درصدی که از آرایش منظم خارج شده اند، خواص فلزات را به شدت تغییر می‌دهد. در گذر زمان، این قطعات شکننده شده و در بعضی موارد حباب‌هایی درون آن‌ها ایجاد می‌شود که باعث متورم شدن فلز می‌گردد.