应用较多的是 辐射诱变 ，即用 α射线 、 β射线 、 γ射线 、Χ射线、中子和其他 粒子 、 紫外辐射 以及 微波辐射 等物理因素诱发变异。当通过辐射将 能量传递 到生物体内时，生物体内各种分子便产生电离和激发，接着产生许多 化学性质 十分活跃的自由原子或自由基团 ^{。它们继续相互反应，并与其周围物质特别是 大分子 核酸和蛋白质反应，引起分子结构的改变。由此又影响到细胞内的一些 生化过程 ，如DNA合成的中止、各种酶活性的改变等，使各部分结构进一步深刻变化，其中尤其重要的是 染色体损伤 。由于 染色体断裂 和重接而产生的染色体结构和数目的变异即 染色体突变 ，而DNA分子结构中 碱基 的变化则造成 基因突变 。那些带有染色体突变或基因突变的细胞，经过细胞世代将变异了的 遗传物质 传至性细胞或 无性繁殖 器官，即可产生生物体的 遗传变异 。}

目前一种新型高效的物理诱变方法——氦气 常压室温等离子体 诱变育种技术广泛应用于细菌、真菌、放线菌、霉菌、藻类、大型真菌、植物及 动物细胞 。以高纯氦气为工作气体，利用射频辉光放电原理，在常温常压状态下产生高能量的 等离子体 ，其富含的高能化学活性粒子能够对菌株/植物/动物细胞产生高强度遗传物质损失，进而利用细胞启动的SOS高容错率修复机制，产生种类多样的错配位点，最终形成了遗传稳定、种类丰富的突变株。研究发现，由于 氦气 是最小的单原子分子，其激发后释放出来的活性粒子能量最高，达到19.8eV，而其他气体等离子体的活性粒子能量均比氦等离子体低很多。

诱变处理的材料宜选用综合性状优良而只有个别缺点的品种、 品系 或杂种。由于材料的 遗传背景 和对 诱变因素 的反应不同，出现有益突变的难易各异，因此进行诱变处理的材料要适当多样化。由于不同科、属、种及不同品种植物的 辐射敏感性 不同，其对诱变因素反应的强弱和快慢也各异。如十字花科白菜的敏感性小于禾本科的水稻、大麦，而水稻、大麦的敏感性又小于豆科的大豆。另外，辐射敏感性的大小还同植物的倍数性、 发育阶段 、生理状态和不同的器官组织等有关。如二倍体植物大于多倍体植物，大粒种子大于小粒种子，幼龄植株大于老龄植株，萌动种子大于休眠种子，性细胞大于体细胞等。根据 诱变因素 的特点和 作物 对诱变因素敏感性的大小，在正确选用处理材料的基础上，选择适宜的诱变剂量是诱变育种取得成效的关键（表1）。适宜诱变剂量是指能够最有效地诱发作物产生有益突变的剂量，一般用 半致死剂量 （ LD50 ）表示。不同诱变因素采用不同的剂量单位。Χ、 γ射线 线吸收剂量以拉德（rad）或 戈瑞 （GY）为单位， 照射剂量 以 伦琴 （R）为单位， 中子 用注量表示。同时要注意单位时间的照射剂量（剂量率、 注量率 ）以及处理的时间和条件。

辐照 方法分外照射和 内照射 两种，前者指被照射的植物接受来自外部的 γ射线源 、Χ射线源或 中子源 等辐射源辐照，这种方法简便安全，可进行大量处理。后者指将 放射性物质 （如32P、35S等）引入植物体内进行辐照，此法容易造成污染，需要防护条件，而且被吸收的剂量也难以精确测定。干种子因便于大量处理和便于运输、贮藏，用于辐照最为简便。