天然辐射源包括宇宙射线及天然存在的放射性核素。前者指来自外层空间射向地球表面的射线，又区分为直接来自外层空间的高能带电粒子(主要是质子和α粒子，以及某些更重的原子核)——称之为初始宇宙射线和初始宇宙射线与大气中的原子核相互作用产生的次级粒子和电磁辐射(主要是μ介子、光子、电子以及中子)——称之为次级宇宙射线;后者指地球上原生的、环境(水、大气、土壤等)中到处存在的，包括人体内的放射性核素，和宇宙射线与大气中原子核产生的宇生放射性核素(对人的辐射剂量有较明显贡献的是14C，3H，22Na和7Be)。
天然辐射源对人既产生外照射，又产生内照射。其中，氡的吸入内照射剂量约为人所接受的天然辐射源照射总剂量的一半。
人类的实践改变了许多天然辐射源的照射。少数实践(如水面上盖房子)可能减少天然辐射源的照射，但更多的实践(如化石燃料燃烧、磷肥生产与施用、高空飞行及地下溶洞的旅游等)则增加了天然辐射源对人的辐射照射。
表6-3汇总了各种天然辐射源所致世界范围的年有效剂量，这是基于对各天然辐射源组分的贡献相加后得到的世界范围内的平均照射情况。可以看出，世界范围平均，来自天然辐射源的年有效剂量为2.4mSv。其中，氡(222Rn)、钍射气(220Rn)吸入内照射的年有效剂量达1.26mSv，约占总的天然辐射源照射的52%;外照射剂量0.86mSv，约占总天然辐射源照射的36%;除氡以外的其他天然性核素的内照射剂量为0.30mSv，约占天然辐射源照射的12%。
UNSCEAR2000年报告明确指出，所给的平均剂量不适合于任何单个个体，其最主要的原因是每个辐射源的照射都呈现出很宽的分布，即使是相当小的范围内也存在不同或变化。表6-3同时给出了各种天然辐射源引起照射的正常的剂量范围，但排除了处于该分布两个极端的那些个体。对于各种辐射源的照射总剂量，世界年平均范围预期在1~10mSv之间，2.4mSv是其中值。已经估计出全世界约有65%的公众每年受到1~3mSv的照射，约25%的公众受到小于1mSv的照射，约10%的公众受到大于3mSv的照射。
