La radioattività naturale è dovuta a elementi contenuti nella crosta terrestre e a sorgenti di origine cosmica. Ogni persona che vive sulla Terra è esposta a un irraggiamento esterno da radiazioni che vengono dallo spazio (radiazioni cosmiche) e da quelle emesse da sostanze radioattive presenti nella crosta terrestre, nell'aria e nell'acqua fin dalle origini del nostro Pianeta. Questi ultimi sono i radionucleidi primordiali che decadendo danno origine ad altri elementi radioattivi. In natura sono di particolare rilevanza i nuclidi radioattivi appartenenti alle tre famiglie naturali: la serie dell'Uranio con capostipite U²³⁸, la serie del Torio con capostipite Th ²³² e la serie dell'Attinio con capostipite U ²³⁵. In ciascuna di queste serie è presente un isotopo del Radon (Rn). Il Rn²²², prodotto dall'Uranio ²³⁸ che è il più abbondante in natura, è quello con tempo di dimezzamento più lungo e pertanto è quello che viene considerato quando si parla di radon.

I raggi cosmici e gli elementi radioattivi della crosta terrestre sono la causa di due tipi di esposizione: interna, tramite l'entrata nel corpo umano di elementi radioattivi, ed esterna, dall'irradiazione. L'esposizione interna è dovuta non solo all'inalazione ma anche all'ingestione e quindi varia sia con le zone che con il tipo di alimentazione. La radiazione cosmica in questo senso contribuisce ben poco. L'esposizione esterna dovuta agli elementi radioattivi terrestri dipende invece dalla loro concentrazione nel suolo e quindi varia con la posizione geografica.
L'intensità della radiazione cosmica varia comunque con l'altitudine. In montagna può essere da due a tre volte maggiore di quella al livello del mare. Anche i viaggi aerei espongono i passeggeri alle radiazioni cosmiche. L'intensità della radiazione terrestre varia invece a seconda della geologia del suolo, con differenze nei valori tra zona e zona anche di 10 volte.

Il 40-50% della dose dovuta al fondo naturale è causata dal radon e dai suoi discendenti. Il suo tempo di dimezzamento è di 3,8 giorni. Il radon, che è inodore e incolore, viene generato continuamente da alcune rocce della crosta terrestre contenenti uranio e in particolare da lave, tufi e alcuni graniti: cioè principalmente da materiale di origine vulcanica. Alte concentrazioni di radon si trovano anche in rocce sedimentarie come marmi, flysh, calcari fratturati e nelle cavità carsiche. Il radon tende a liberarsi dalle rocce disperdendosi in aria e in acqua, dove ha buona solubilità; viaggia attraverso le fratture delle rocce per diffusione o per convenzione tramite altri gas carrier (portatori) come metano, anidride carbonica, azoto, ecc., oppure trasportato dall'acqua di sorgenti sotterranee o pozzi.

All'esterno, il radon che si libera è rapidamente diluito in un volume d'aria praticamente infinito. Alte concentrazioni di radon, invece, vengono riscontrate nelle miniere, nelle piscine termali, all'interno di abitazioni e in genere in tutti i luoghi chiusi. All'interno delle abitazioni il radon penetra attraverso il suolo, le fessure e le giunture tra i muri, o può provenire dai materiali da costruzione. Poiché la pressione all'interno di una casa è leggermente più bassa che all'esterno, l'aria interna tende a stagnare piuttosto che a rimuoversi. È evidente che i locali più a rischio sono quelli posti più a contatto con il terreno, come cantine, taverne ecc. Determinante in questo senso è l'aerazione dei locali per far sì che la concentrazione di radon diminuisca. Il riferimento attuale, del limite massimo consentito per gli edifici già costruiti, dato dalla Cee, è di 400 Bq/m.