伴随改革开放40年来的经济飞速发展、工业化进程加速推进，我国核技术的应用范围不断拓展，已广泛应用于工业、农业、医学、环保等领域，并在辐照材料改性、辐照加工服务、辐射技术装备、公众健康、公共安全、环境保护等方面形成一定的产业规模，取得了显着的经济和社会效益。
核技术应用行业产值 中国核技术应用行业经济运行数据统计
核技术应用作为核领域的轻工业，应用面大大超过核能发电。根据国际核技术强国经验，核技术应用的市场空间远超核能发电。
根据中研普华产业研究院发布的《2021-2025年中国核技术应用行业经济运行数据统计报告》显示：
据美国核科学顾问委员会发布的《国家同位素未来需求》一文数据，美国90年代中期产值已超过2000亿美元，是核电产值的3.5倍;创造就业岗位370万个，是核电产业的9.3倍。
2009年美国同位素与辐射技术产值已达到6000亿美元，占当年GDP比例的3%左右。其它发达国家，如日本、瑞典等核技术应用产值也占到GDP比例的1.7%-3.7%不等。中国核技术应用发展受制于电子加速器的发展滞后，性能不达标;而国外加速器又价格高昂，造成行业成本高企。根据中国同位素与辐射行业协会统计，2015年，中国的核技术应用产值仅为2000亿元，只占到GDP的0.3%。2019年产值达到3000亿元。
近年来，我国核技术应用产业逐渐受到重视，已上升为国家重点支持的战略性新兴产业，成为当前国防建设与国民经济发展不可或缺的重要领域。得益于政府的大力支持，借助资本市场畅通的融资渠道以及国内外旺盛需求的牵引，在全球核技术应用蓬勃发展的国际环境下，随着核技术应用新领域产业化条件日渐成熟，可以预测，我国核技术应用将继续保持强劲的发展势头，应用领域将不断拓展，应用规模将持续扩大。
核技术应用的主要产值来源于产业链下游环节。以放射性药物为例，产业链上游包括药用同位素技术研发与同位素原料生产，中游包括同位素药品销售，下游包括放射性诊疗。又如辐照产业，上游包括辐照技术研发与辐照装置研制生产，中游包括辐照加工服务，下游为辐照产品的生产与销售。其中，上中游的产值在整个产业链中占比小，绝大部分低于10%，有的甚至不到1%，这样的产业特点，再加上成果转化和产业化的高风险，企业更倾向于直接从国外购买成熟、高端的技术和产品，直接利用产业链下游创收，而不愿意承担产业化的风险，导致大量进口产品和设备占据国内市场。