Para explicar la naturaleza de las radiaciones, ya en el siglo XVll, se desarrollaron dos  teorías: La ondulatoria y la corpuscular. Según la primera, la radiación es una perturbación de tipo ondulatorio que se propaga desde el foco; mientras que la teoría corpuscular enuncia que la radiación debe estar constituida por la proyección o emisión de pequeños corpúsculos por el foco. Actualmente, el comportamiento de las radiaciones electromagnéticas se explica asignándoles una doble naturaleza:

cuando se propagan se comportan como ondas, pero sus interacciones con la materia son fenómenos de tipo corpuscular.

Desde esta perspectiva, la emisión de energía en forma de radiación electromagnética sería el resultado de la transmisión por el espacio de un campo eléctrico oscilante, asociado a un campo magnético, que viaja a su través mediante ondas, asignándosele una doble naturaleza onda-partícula; es decir, en su transmisión por el espacio se comporta como una onda; sin embargo, su energía se concentra en pequeños paquetes o cuantos de energía en lugar de estar distribuida por toda la onda de forma uniforme.
En su propagación, esta energía, constituida por paquetes elementales o fotones, puede ser depositada en los objetos irradiados, dando lugar, en función de las características de las ondas, a: polarización, calentamiento, iluminación, excitación molecular, ionización, etc.

Así pues, las ondas electromagnéticas se componen de un campo eléctrico oscilante asociado a un campo magnético también oscilante, que oscilan en planos perpendiculares a la dirección de propagación. Su intensidad viene dada por los vectores E (Intensidad de campo eléctrico) y H (Intensidad de campo magnético), que se definirán más adelante

Las ondas electromagnéticas se caracterizan por tres parámetros fundamentales: energía, frecuencia y longitud de onda.
– Energía (E): (no confundir con la intensidad de campo eléctrico) la energía transportada por una radiación electromagnética se suele medir en Julios (J) o en energía/fotón, cuya unidad es el electrónvoltio (eV).
– Frecuencia lv ó f): es el número de veces que oscila una radiación en un segundo y se mide en ciclos/segundo o hertz (Hz).

– Longitud de onda (M: es la distancia entre las crestas de dos ondas consecutivas, y se mide en unidades de longitud (m). La amplitud de la onda depende de la potencia radiante de la fuente emisora.

La frecuencia es directamente proporcional a la energía que transporta una radiación,  según la ecuación:
E = h – v, (donde h es la constante de Planck = 6153-1034 J x s).
La velocidad de una onda viene dada por el producto de su longitud de onda por su  frecuencia: v = Lv.

Si consideramos v igual a la velocidad de la luz (c = 3 x 108 m/sl,es fácil pasar de frecuencia a longitud de onda mediante la expresión:

Según esta ecuación, la longitud de onda de una radiación es inversamente proporcional a su energía y a su frecuencia.
De esta forma, todas las radiaciones electromagnéticas se pueden describir en función de su energía/fotón (E), frecuencia o longitud de onda. Por ejemplo, una radiación de 1 mm equivale a una radiación de 3 x 1014 Hz o a un fotón de 1,25 eV.

Por convenio se toma como frontera entre las radiaciones ionizantes y las radiaciones no ionizantes la energía de un fotón de 100 nm que corresponde a 12,4 eV, aunque en el cuerpo humano existen átomos con energías de ionización más bajas que este valor.

Tal y como se observa, las radiaciones forman un grupo heterogéneo de agentes de riesgo que implican un amplio intervalo de energías, desde 1043 eV a 108 eV, con la posibilidad de producir efectos biológicos muy diferentes, por lo que han de estudiarse por separado. El único punto común de todos los apartados es la naturaleza física del agente causal.
Las radiaciones ionizantes, por el hecho de ser mucho más peligrosas, disponen de legislación nacional específica.
Las radiaciones no ionizantes no disponen todavía de legislación específica, pero sí de  Normas y Guías para valorar el riesgo. Se estudian por separado en dos grupos:

las «radiaciones ópticas”, con energías intermedias, y los «campos y ondas” cuya energía es muy baja.