A un rayonnement électromagnétique est associée une certaine énergie. Plus la longueur d’onde est grande (respectivement la fréquence petite), plus la quantité élémentaire d’énergie échangée avec le milieu est faible. Inversement, plus la fréquence augmente (et donc la longueur d’onde diminue), plus la quantité élémentaire d’énergie est grande.

Concrètement, cela signifie que plus la fréquence augmente, plus les photons transportés sont énergétiques. Pour les rayonnements les plus élevés en fréquence, la quantité d’énergie transportée est telle que les liaisons entre noyaux d’atomes et électrons peuvent être brisées : on parle d’ionisation de la matière. On trouvera donc ces rayonnements ionisants au-delà de 10 millions de milliards de Hz en fréquence, soit environ un cent millionième de mètre de longueur d’onde. Parmi les sources de rayonnements ionisants (rayons UV de haute énergie, X et gamma) on trouve les rayons cosmiques (soleil, supernovae, …), la radioactivité naturelle ou non, la radiologie X, etc.

Les champs de très basse fréquence, les ondes radio jusqu’aux hyperfréquences, ainsi que les ondes infrarouge, visibles et ultraviolet de faible énergie font partie des rayonnements non-ionisants.