核技术应用的领域很广，真正形成较大产业规模的，则主要集中在能源、农业、食品、医疗、工业、环保等领域中，以及核技术产业支持的基础——核素、核仪器仪表生产领域。
随着世界经济的飞速发展，人类对电的需求日益增加。传统的电能需要消耗大量的煤炭、石油，资源的日益枯 竭及其所引起的环境污染问题已越来越迫切地要求人类寻找新能源，核能已成为改善当前能源结构、缓解资源危机的有效方法之一。目前世界各地的核反应堆大约有441座，供应全球所需电力的17%。
医疗方面。主要用于诊断和治疗。如PETCT是将极短寿命的放射性物质注入人体，可用于早期肿瘤的诊断和良恶性鉴别伽马刀技术可精确判断肿瘤的位置并进行切除。埃克斯光机和CT机等普放设备更是在各级医院中得到普遍应用，成为不可或缺的医学设备。
工业方面。应用于石油、煤炭等资源勘探、矿石成份分析、工业探伤、材料改性和工业料位、密度、厚度测量等。其中工业探伤是无损检测的一个重要手段，通过对压力容器、管道焊缝和航天器材的品质检测，在不接触、不损坏被测物体的情况下即可进行精确的检测。
农业方面。用于杀菌灭虫，并进行辐射育种等，利用大辐射能量可以有效杀死农产品附着的有害细菌，从而大大提高其保质期，减小病虫害；利用射线对种子进行辐照，可以提高种子基因的变异率，培育高产、抗旱等新品种良种。
核技术可以为人类造福，也可以给人类带来灾难。加强对核技术应用的监管，减少核与辐射事故的发生，加大科普宣传，防止出现全民抢盐、杞人忧“源”等荒唐事件，为核技术应用产业创造健康发展的环境。