主要研究两方面问题：（1）电离辐射对生物个体、种群、群落和生态系统的效应。（2）释放到自然界的放射性物质在生态系统中的分布、转移、扩散和积累的过程。原子武器的出现与核能和平利用，使环境中的放射性废物不断增加，监视其动态和控制其危害是当务之急。当输入环境的放射性物质超过其自然衰变率时，它就会积累于空气、土壤或水体中，并随着食物链在生态系统中扩散和积累。例如，哥伦比亚河中放射性磷的含量只有0.003ppm，但在那里觅食的雁的卵黄中，放射性磷的浓度比水中约高出200万倍，这是生物放大作用的结果。辐射生态学的研究为科学地利用核能和更有效地控制核污染的危害提供依据。