贝塔射线放射源有很广泛的用途，尤其在医疗诊断、成像和治疗领域。

碘-131用于甲状腺疾病的治疗，例如甲状腺癌和突眼性甲状腺肿（甲状腺亢进的一种）。

磷-32用于分子生物学和遗传学研究。

锶-90常作为放射性示踪剂应用于医学和农业研究。

氚用于生命科学和药物代谢研究以保证新药物的安全性。氘还用于发光的飞机、商业出口指示牌、发光的钟面、计量器和腕表。

碳-14是用于判断30000年内的有机物年岁的可靠工具。

贝塔射线放射源还广泛应用于工业仪器，如工业测厚仪，这主要是利用贝塔射线微弱的穿透能力来测量很薄的物质厚度。

贝塔粒子对健康的影响

贝塔射线可导致急性和慢性健康问题。急性暴露很少见，一种情况是接触来自丢弃的工业仪器的贝塔射线源。慢性暴露相比急性暴露更常见。

贝塔射线的慢性影响主要来自长时间的低水平暴露。慢性影响通常发展较慢（如5-30年）。贝塔射线的主要慢性健康影响是癌症。如果将贝塔放射源摄入到体内，他会损伤组织，增加患癌症的风险，且风险随剂量增加而增大。

一些贝塔放射源如碳-14在体内分布很广。一些其他的放射源会在特定的器官内积聚从而导致慢性暴露：碘-131会在甲状腺内高浓度聚集，导致甲状腺癌和一些其他甲状腺疾病的风险增高。锶-90积累于骨和牙齿。