Medicinski radijacijski fizičar istražuje i implementira radioaktivni materijal u uređaje za liječenje bolesti pacijenata, poput raka. Ovi radnici poboljšavaju trenutnu tehnologiju zračenja, kao i stvaraju inovativne alternative. Dodatno, fizičar medicinskog zračenja također radi s tehničarima za sigurnu upotrebu i održavanje radioaktivnih uređaja, uključujući rendgenske aparate.
Radioaktivni materijali, u pravoj količini, mogu pomoći pacijentima da poboljšaju svoje šanse za život stavljajući kancerogene tumore u remisiju. Medicinski radijacijski fizičar mora primijeniti svoju znanstvenu pozadinu eksperimentirajući s različitim omjerima radioaktivnog materijala; pravilno izračunate razine zračenja pomažu pacijentu, dok netočne ili prekomjerne razine mogu lako ozlijediti ili uzrokovati smrt pacijenta.
Isporuka zračenja pacijentu je još jedan čimbenik koji medicinski radijacijski fizičar treba uzeti u obzir. Ovi znanstvenici moraju stvoriti udoban položaj za liječenje pacijenta, kao što je ležanje ili sjedenje na stolici. Zračenje mora moći pokriti osobu u cijelosti ili samo određeno područje, ovisno o cjelokupnom stanju pacijenta. Fizičari moraju optimizirati najbolji tretman, zadržavajući ljudski element udobnosti kao glavni razlog.
Kako se tehnologija nastavlja poboljšavati, novi uređaji i mogućnosti liječenja postaju održivi; medicinski radijacijski fizičar mora biti sposoban mijenjati postojeće strojeve i stvarati nove oblike uređaja za zračenje kako bi pomogao većem broju pacijenata. Nova radioaktivna smjesa može biti dostupna kao alternativa postojećim materijalima. Fizičari moraju eksperimentirati s novom alternativom; on ili ona će odrediti je li kompatibilan za široku upotrebu ili samo za posebne potrebe liječenja.
Zračenje se također koristi u nizu drugih aplikacija, poput uobičajenog X-zraka. Fizičari će surađivati s rendgenskim tehničarima kako bi bili sigurni da razumiju količinu zračenja koja je potrebna za izradu jasne slike koju liječnici mogu pregledati. Osim toga, fizičar medicinskog zračenja dat će tehničarima njihove sigurnosne parametre tijekom rada s rendgenskim aparatom. Na primjer, tehničar se može uputiti da ostane iza debelog zida tijekom rendgenskog rada kako bi se izbjeglo stalno izlaganje zračenju.
Uz individualne poduke, fizičar može održati predavanja skupini tehničara i drugog osoblja o sigurnim razinama zračenja. Osim toga, fizičari će također ažurirati svo osoblje svaki put kada se promijeni bilo kakav sigurnosni parametar, kao što je stajanje na udaljenosti od 6 stopa (1.88 metara) od radijacijskog stroja za razliku od 4 stope (1.21 metar). Svaki radnik treba biti svjestan opasnosti od prekomjernog zračenja i njegovog utjecaja na ljudski organizam; zaposlenici koji rade dugi niz godina u medicinskoj industriji mogu biti osjetljivi na trovanje zračenjem ako se ne poštuju sigurnosni parametri.