Ochrana před vnitřním ozářením je mnohem komplikovanější než ochrana před vnějšími zdroji. Většina radionuklidů může vyvolat daleko větší ozáření, dostanou-li se do našeho organismu, než když jsme takovým zdrojů vystaveni zevně. Je tomu tak především z následujících důvodů:

a) V případě vnějšího zdroje (radionuklidu) pouze část emitovaného záření dopadne na tělo, většina tohoto záření je vyzářena mimo, a tak nepřispívá k našemu ozáření. Jinak je tomu, jedná-li se o tentýž radionuklid, který se dostane do našeho těla. Prakticky veškeré emitované záření potom interaguje s tělem, přičemž nabité částice tam deponují celou svou energii.

b) Chemické vlastnosti některých radionuklidů nebo látek, na které jsou vázány, jsou takové povahy, že se radionuklid koncentruje v některém z orgánů. V tomto případě je takový orgán ozářen mnohem více než ostatní část těla.

c) Vnitřní radioaktivní zdroje ozařují tělo nepřetržitě a trvá to až do doby, kdy se aktivita daného radionuklidu sníží na zanedbatelnou úroveň (v důsledku exkrece nebo tím, že se rozpadne).

d) Zatímco některé radionuklidy jsou eliminovány poměrně rychle, některé z nich, které mají dlouhý poločas přeměny, mohou setrvat v těle i celá léta. V některých případech je velmi obtížné dostat takové radionuklidy ven z těla.

e) Při práci s otevřenými radioaktivními zářiči musíme být zvlášť opatrní také proto, že po příjmu radionuklidu není snadné odhadnout ozáření, které může vyvolat.

Monitorování vnitřního ozáření lze v zásadě provést na základě měření koncentrace radionuklidů ve vzduchu, měření aktivity radionuklidů v těle (např. pomocí měření na celotělovém detektoru), měřením aktivity exkretů nebo kombinací těchto měření.

Mezi opatření, která vedou ke snížení vnitřního ozáření, mimo jiné, patří používání ochranných oděvů, rukavic a respirátorů, dostatečná ventilace a filtrace vzduchu na pracovišti, použití digestoří nebo jiných uzavřených boxů pro manipulaci s otevřenými radioaktivními zářiči, volba vhodného materiálu a nábytku při budování laboratoře s ohledem na snadnou dekontaminaci jejich povrchů.