Le rayonnement est un incomparable outil pour détruire à froid tous les types de micro-organismes, bactéries, moisissures etc... De façon schématique, une colonie de micro-organismes donnés voit le nombre de ses membres inéluctablement divisé par 10 toutes les fois qu'on lui applique une dose caractéristique, appelée dose de réduction décimale. Au dessous de 1, le nombre d'individus devient une probabilité de présence. La radiostérilisation permet donc de garantir l'obtention d'un degré de stérilité prescrit avec une grande fiabilité, d'autant que la pénétration du rayonnement assure que toutes les zones de l'objet sont effectivement traitées. Elle se réalise en outre à froid, et est donc particulièrement adaptée au traitement des articles jetables incorporant des thermoplastiques, comme les seringues, les vaccinostyles, les cathéters etc...
Sans aller jusqu'à la stérilité au sens médical du terme (probabilité de 10-6 d'un article non stérile), une large variété de produit peut être "hygiénisée" ou pasteurisée. On traite ainsi des emballages pharmaceutiques ou alimentaires, des enzymes industrielles, des cosmétiques etc....