辐射化学（radiation chemistry），或radiochemistry，此学科起源在19世纪末20世纪初，贝克勒尔于1896年发现铀化合物所发射的辐射，能使底片感光变黑。其后皮埃尔·居里及居里夫人则在镭的相关研究中，进一步发展了辐射化学的研究。辐射化学是研究普通的化学变化，所有元素不稳定的同位素经历放射性衰变及放射性物质的产生（称为放射性同位素）。辐射化学是研究电离辐射与物质相互作用时产生的化学效应的化学分支学科。电离辐射包括放射性核素衰变放出的α、β、γ射线，高能带电粒子(电子、质子，氘核等)和短波长的电磁辐射。由于裂变碎片和快中子能引起重要的化学效应，它们也可用作电离辐射源。