在操作放射性物质时，放射性核素可能通过污染的空气或皮肤进入人体。放射性核素进入人体后，在人体新陈代谢的作用下分布在人体的有关组织和器官内。例如，进入体内的氘化水将均匀地分布于人体全身，食入的I-131大部分会沉积在甲状腺内，而食入的Pu-239会主要沉积在肝和骨表面。
沉积在组织或器官中的放射性核素的活度将因放射性衰变和机体代谢排出而逐渐减少直至消失，半衰期较长和排出过程很缓慢的核素将长期滞留在相应的组织或器官中。
为了估计进入体内的放射性核素对人体可能产生的辐射剂量，需要对放射性核素在体内的传输和照射过程建立相应的物理和数学模型。在这个方面，参考人模型、呼吸道模型和胃肠模型等都是内辐射剂量学的重要模型。
内照射对人体的健康危害，除了与摄入的放射性活度有关外，还与放射性核素的半衰期、辐射类型、能量、化学形态以及在体内的滞留时间和沉积部位等因素有关。
内照射防护的基本原则和方法是制定严格的规章制度和采取各种有效的措施，通过“包容、隔离、净化和稀释”等方式尽可能地隔断放射性物质进入人体的各种途径，使放射性物质的摄入量减少到尽可能低的程度。
“包容”是指在放射物质操作过程中将放射物质密闭起来，如采用通风柜和手套箱，以防止放射物质的扩散和扩大污染。对操作人员采用防护工作服、防护口罩、防护手套、气衣等是将操作人员围封起来，以防止放射性物质进入人体。“隔离”就是分隔，如将开放型工作场所分区管理，防止放射性物质的污染扩大和转移。“净化、稀释”是指尽量降低空气和水中的放射性浓度、降低物体表面放射性污染水平。根据空气被污染的性质，可以采用吸附、过滤、除尘等空气净化方法降低空气中放射性气体、气溶胶和粉尘的浓度。对水的净化，可以根据水的性质和所涉及的放射性核素，选用凝聚沉淀，离子交换，贮存衰变等方法。
