Alles wat de geneeskundige toepassingen heeft, heeft vanzelfsprekend een groot maatschappelijk belang.

Einsteins formule E=mc² heeft zelfs meerdere toepassingen in de geneeskunde, vooral dan in het opzicht van de stralingen van radioactieve stoffen. Die stralingen kunnen gebruikt worden om diagnoses te stellen, zoals bij de scintigrafie, het voornaamste voorbeeld van nucleair geneeskundig onderzoek. Toepassingen op E=mc² kunnen ook gebruikt worden als behandeling. Daarvan is neutronenbestraling een voorbeeld.

Om een diagnose te stellen door middel van scintigrafie, injecteert men radioactieve stoffen in het lichaam. Na een paar uur wordt de patiënt onderzocht onder een gammacamera. Dit is een camera die de gammastraling van de radioactieve stoffen detecteert en lokaliseert. Hierdoor kan men de werking van het orgaan dat de straling opgenomen heeft, veel beter bestuderen.

Voor onderzoek in de botten gebruikt men botscintigrafie. Hierbij wordt een bepaalde binding met radioactief materiaal ingespoten, die zich enkel ophoopt in het skelet. Hierdoor kunnen botuitzaaiingen worden gedetecteerd.
Om de schildklier te onderzoeken op kankergezwellen injecteert men radioactief jodium. De schildklier is immers het enige orgaan dat specifiek op jodium reageert, en dat jodium opslaat. Deze procedure noemt men schildklierscintigrafie. De ingespoten hoeveelheden radioactief materiaal zijn helemaal niet schadelijk voor de gezondheid van de patiënt.

Als behandeling is neutronenbestraling een mooi voorbeeld. Deze behandeling wordt toegepast bij patiënten met een zeer kwaadaardige hersentumor. Bij de patiënt wordt eerst een stof toegediend die zich vooral ophoopt in de hersentumor. Deze stof bevat de lichtste isotoop van boor, ¹⁰B, met vijf protonen en vijf neutronen. Vervolgens wordt het gebied van de tumor bestraald met neutronen. Als een booratoom getroffen wordt door een neutron zal het alfastraling uitzenden. Er komt dus één neutron bij, maar er gaan twee protonen en twee neutronen weg. Het nieuwe atoom heeft dus drie protonen en vier neutronen. Het is dus een lithiumatoom geworden. Hierdoor zal de tumorcel onherstelbaar beschadigd raken en geen verdere schade meer toebrengen.

In de geneeskunde worden nog andere soorten straling gebruikt, die niet veroorzaakt worden door radioactief verval. Hieronder nog twee voorbeelden.

Röntgenstraling of X-ray kent eveneens een belangrijke toepassing in de medische sector. Er kunnen bijvoorbeeld beelden gemaakt worden van onze botten. Röntgenstraling is een stralingsvorm van het elektromagnetisch spectrum: een soort licht dus, dat niet zichtbaar is voor het menselijk oog. Er worden bundeltjes energie, in de vorm van fotonen, door een te onderzoeken voorwerp of lichaamsdeel gezonden en opgevangen aan de andere kant. De hoeveelheid opgevangen energie toont de inwendige structuur van het onderzoeksobject. Dit is mogelijk doordat de straling door de zachte delen van ons lichaam kan, maar veel moeilijker door been.
Deze straling is schadelijk voor het menselijk lichaam, maar niet wanneer men maar aan een kleine hoeveelheid blootgesteld wordt, zoals bij het stellen van diagnoses. Maar röntgenstraling kan ook gebruikt worden als behandeling: radiotherapie. Hoe harder de röntgenstraling, hoe meer die doordringt in het lichaam. Harde röntgenstraling doodt kankercellen, maar ook gezonde cellen.

Elektronenstraling wordt - net als harde röntgenstraling - gebruikt om kanker te bestrijden. De straling zorgt ervoor dat er geen delingen meer kunnen gebeuren in de cellen van het kankergezwel en dat deze kankercellen afbreken. In tegenstelling tot röntgenstraling heeft elektronenstraling een minder diep doordringend vermogen.