Biodozimetrija notiek, kad tiek analizēti bioloģiskie paraugi, lai noteiktu radiācijas devu, kurai kāds varētu būt pakļauts. Neatkarīgi no radioaktivitātes līmeņiem vidē to var aprēķināt tieši kā alternatīvu aplēsēm, kas modelētas matemātiski vai ar datoriem. Bieži tiek novērtētas veselības apdraudējuma iespējamības, jo var izmantot biodozimetrijas metodes, lai noteiktu, kuri orgāni ir pakļauti lielākai iedarbībai. Tūlītējas bažas dažreiz tiek nošķirtas no hroniskām slimībām, kas varētu rasties ilgtermiņā, piemēram, vēzis. Šo koncepciju izmanto arī, lai palīdzētu izmērīt starojuma devas vēža ārstēšanas laikā un ultravioletās (UV) gaismas daudzumu, ko izmanto dezinfekcijai.
Radiāciju dažreiz mēra no asins paraugiem, bet to var novērtēt arī pēc tā klātbūtnes zobu emaljā. Biodozimetriju bieži izmanto, lai pārbaudītu cilvēkus, par kuriem ir aizdomas, ka tie ir pakļauti starojuma avotam. Tādā veidā var pārbaudīt strādniekus vietā, kur izdalījusies kaitīga viela, kā arī cilvēkus atomelektrostacijas avārijas tuvumā. Lielām iedzīvotāju grupām risku bieži aprēķina, pārbaudot cilvēkus, kas pakļauti radioaktivitātei, un tos, kas nav pakļauti radioaktivitātei, lai novērtētu viņu vēža risku.
Nelielus bioloģiskā materiāla paraugus, tostarp asinis, sviedru, kā arī urīnu un fekālijas, var pētīt ar radiācijas biodozimetriju. Var izmērīt precīzus iedarbības līmeņus, kā arī paredzamo uzkrāšanos laika gaitā. Šādā veidā var novērtēt notiekošos iedarbības apstrādi, savukārt mērīšanai izmantotās vienības atšķiras atkarībā no iedarbības. Cilvēkiem, kas tiek pakļauti iekšējai iedarbībai, bieži tiek izmantots efektīvās devas ekvivalents (CEDE), savukārt kopējais efektīvās devas ekvivalents (TEDE) atspoguļo ārējo un iekšējo radioaktīvo vielu līmeni.
Lai gan speciālisti var nēsāt līdzi instrumentus, ko sauc par dozimetriem, lielākā daļa cilvēku, kuriem ir radiācijas iedarbība, to nedara. Tāpēc tiem, kas ir pakļauti iedarbībai, parasti nav iespējas novērtēt saņemto devu. Biodozimetrija var paredzēt staru slimības progresēšanu, palīdzēt atrast labākās vietas, kur kādu ārstēt, un noteikt veidus, kā mazināt iedarbības ietekmi. Speciālisti var arī izveidot vietējās kartes, lai novērtētu šo iedarbību, kas bieži ietver datoru izmantošanu datu vizualizēšanai un kaitīgā starojuma līmeņu izsekošanai.
Biodozimetriju var izmantot arī, lai izmērītu UV gaismas ietekmi uz organismiem. Ūdens attīrīšanas sistēmas bieži izmanto šo paņēmienu, lai uzraudzītu dezinfekcijas sistēmas. Dozimetri un bioloģiskie laboratorijas instrumenti dažkārt tiek izmantoti kopā, lai analizētu starojumu. Biodozimetrijas novērtēšanas rīks var arī palīdzēt noteikt, vai kāds īstermiņā ir pakļauts slimības riskam, vai arī viņš vai viņa ir jāuzrauga laika gaitā, iespējams, gadu desmitiem.