電離輻射與高聚物相互作用，聚合物吸收能量，通過電離、激發(fā)和一系列反應而導致物理化學轉化，包括：
1、大分子主鏈間的輻射交聯：高聚物主鏈間通過化學鍵連接，直至三維網狀結構形成，分子量增加。
聚合物的輻射交聯相對于許多觀察到的物理性質來說是最重要的化學效應，包括：彈性模量、密度、熔融行為。由于交聯的生成，材料中內應力產生關系到結晶區(qū)的損傷、消失。
2、大分子主鏈的輻射裂解（降解）；高聚物主鏈斷裂或降解，導致分子量變小，分子量趨于無規(guī)則分布，甚至成為低聚物，如聚異丁烯等。
3、氣體的釋放、不飽和鍵的生成與消亡；高聚物枝鏈中共價鍵斷裂產生主要產物H2、CH4、CO、CO2，高聚物在輻照時往往伴有不飽和度增加和衰減現象，乙烯基、亞乙烯基輻照中迅速消失，但也伴隨新的不飽和度生成（反式雙鍵），這是由于高分子鏈脫去小分子和自由基轉移的結果；伴隨輻射著色等現象。
4、異構化、歧化反應；順式反式的轉化。
5、輻射氧化等。
化學反應和結構的變化必然導致其高聚物物理結構和性能的一系列轉化，如結晶度、熔融溫度、溶解度、機械和電學性能的變化。
