Najčešća primjena ionizirajućeg zračenja u vojne svrhe jest pokretanje nuklearnih podmornica, ledolomaca i nosača zrakoplova, te proizvodnja nuklearnog oružja. Nuklearne podmornice, ledolomci i nosači zrakoplova pokreću se pomoću toplinske energije (vodene pare) koja se stvara u nuklearnom reaktoru te pokreće propelere. Dodatna turbina na nuklearnom reaktoru omogućuje proizvodnju električne energije za sustave na podmornici ili brodu.
Nuklearno oružje dijeli se na dva tipa: atomska bomba (fisijska bomba) u kojem se masa fisijskog materijala stavlja u superkritičnu masu, tj. nalazi se određena količina materijala koja je potrebna da bi počeo eksponencijalni rast nuklearne lančane reakcije. Drugi tip nuklearnog oružja je hidrogenska bomba ili termonuklearna bomba, koja proizvodi energiju iz nuklearne fuzije.
