A seconda dei fenomeni studiati, la radiazione elettromagnetica può essere convenientemente descritta in termini ondulatori oppure corpuscolari. Nella descrizione corpuscolare, la frequenza costituisce una misura dell'energia trasportata da ogni singolo corpuscolo (detto fotone), in base alla nota relazione secondo la quale l'energia di ogni fotone è pari al prodotto della frequenza per la costante di Planck (il cui valore è 6,63.10^-34 joule.secondo) mentre ovviamente l'intensità è legata anche al numero di fotoni che transitano per unità di tempo attraverso l'unità di superficie ortogonale alla direzione di propagazione.

Si definiscono radiazioni elettromagnetiche ionizzanti quelle radiazioni in grado di ionizzare direttamente la materia qualunque sia la loro intensità. La ionizzazione è un tipico fenomeno corpuscolare, poiché consiste nell'assorbimento di un fotone da parte di un elettrone esterno di un atomo: l'elettrone acquisisce l'energia del fotone e, se questa è sufficiente (cioè se la frequenza della radiazione è abbastanza alta), abbandona l'atomo a cui appartiene, vincendone la forza elettrostatica che lo lega al nucleo. La ionizzazione, quando avviene (cioè se la frequenza è sufficiente), avviene per qualunque intensità: quello che cambia con l'intensità della radiazione è solo il numero di atomi che subiranno il processo, rapportato all'unità di tempo e di superficie esposta.

La distinzione tra radiazioni ionizzanti e non riveste una grande importanza anche per quel che riguarda gli effetti biologici, poiché il meccanismo di ionizzazione può provocare nei tessuti alterazioni genetiche e tumori. Le radiazioni ionizzanti sono pertanto cancerogeni certi a qualunque livello di intensità.