Η εφαρμογή της ιατρικής φυσικής και της ακτινοπροστασίας σε εξεταζομένους νοσηλευτικών και ιατρικών ιδρυμάτων και τμημάτων εργαστηρίων αποτελεί το κύριο αντικείμενο της εργασίας του. Πιο συγκεκριμένα, ο ιατρικός φυσικός - ακτινοφυσικός, που συνεπικουρείται στο έργο του από τους ιατρούς όλων των ειδικοτήτων, παρακολουθεί τις διάφορες ακτινολογικές εργαστηριακές εξετάσεις που διενεργούνται από το προσωπικό των ακτινολογικών εργαστηρίων και παρέχει ειδικές υπηρεσίες σχετικά με την εκτίμηση ή τον προσδιορισμό της δόσης σε εξεταζομένους με σκοπό την προστασία τους από την υπερβολική έκθεση στις ιοντίζουσες ακτινοβολίες. Ακόμη, διασφαλίζει την ποιότητα των παρεχόμενων διαγνωστικών ή απεικονιστικών υπηρεσιών και προβαίνει σε περιοδικούς ελέγχους για την εξακρίβωση της καλής λειτουργίας και της ασφάλειας με την οποία γίνονται οι μετρήσεις (θάλαμοι ιονισμού, μετρητές kV κ.ά.). Επίσης, συμβάλλει στην λεπτομερή καταγραφή των προδιαγραφών που απαιτούνται για την αγορά νέου ακτινολογικού εξοπλισμού και μηχανημάτων (αξονικός τομογράφος, στεφανιογράφος, ψηφιακός αγγειογράφος, μαστογράφος, μαγνητικός τομογράφος κ.ά.), και ελέγχει την επάρκεια των μέτρων και των μέσων ακτινοπροστασίας. Τέλος, κρατά ημερολόγιο όπου αποτυπώνονται οι μετρήσεις των ελέγχων και οι αναλυτικές εκθέσεις των τεχνικών συντήρησης των ακτινολογικών μηχανημάτων.