天然輻射的“本底”有兩個來源：一個是高能粒子形式的輻射，它來自外層空間，統稱宇宙射線；另一個來源是天然放射性，即天然存在于自然界普通物質（如空氣、水、泥土和巖石，甚至食物）中的放射性輻射。地殼是天然放射性核素的重要貯存庫，尤其是原生放射性核素。地殼中的放射性物質主要為鈾、釷系和鉀-40。其中，空氣中的天然放射性核素主要有地表釋入大氣中的氡及其子體核素，動植物食品中的天然放射性核素大多數是鉀-40。
土壤主要由巖石的淋漓侵蝕和風化作用而產生的，其中的放射性是從巖石轉移而來的。由于巖石的種類很多，受到自然條件的作用程度也不盡一致，土壤中天然放射性核素的濃度變化范圍是很大的。土壤的地理位置、地質來源、水文條件、氣候以及農業歷史等都是影響土壤中天然放射性核素含量的重要因素。
存在于巖石和土壤中的放射性物質，由于地下水的浸濾作用而受損失，地下水中的天然放射性核素主要來源于此途徑。此外，粘附于地表顆粒土壤上的放射性核素，在風力的作用下，可轉變成塵埃或氣溶膠，進而轉入到大氣圈并進一步遷移到植物或動物體內。土壤中的某些可溶性放射性核素被植物根吸收后，繼而輸送到可食部分，接著再被食草動物采食，然后轉移到食肉動物，最終成為食品中和人體中放射性核素的重要來源之一。環境水中天然放射性核素的濃度與多種因素有關。
天然輻射對人的照射途徑主要有兩種：外照射和內照射。
外照射是天然放射性物質在人體體外對人體的輻射。人體受外照射的主要射線是β射線和γ射線。
內照射是放射性物質在人體內發生放射性衰變引起的照射。放射性物質一旦進入體內，發生內照射。人體受內照射的主要射線是α射線和β射線。放射性物質進入體內有如下幾種的途徑。首先含放射性氣體可以通過人體的呼吸系統進入人體內。其次含放射性物質通過消化道進入人體內。人在食用含放射性物質的食物時，放射性物質就隨食物進入人體內。人體皮膚受傷時，放射性物質也會通過傷口滲透到血液中，進入人體內。
