主要研究兩方面問題：（1）電離輻射對生物個體、種群、群落和生態系統的效應。（2）釋放到自然界的放射性物質在生態系統中的分布、轉移、擴散和積累的過程。原子武器的出現與核能和平利用，使環境中的放射性廢物不斷增加，監視其動態和控制其危害是當務之急。當輸入環境的放射性物質超過其自然衰變率時，它就會積累于空氣、土壤或水體中，并隨著食物鏈在生態系統中擴散和積累。例如，哥倫比亞河中放射性磷的含量只有0.003ppm，但在那里覓食的雁的卵黃中，放射性磷的濃度比水中約高出200萬倍，這是生物放大作用的結果。輻射生態學的研究為科學地利用核能和更有效地控制核污染的危害提供依據。