L'évaluation de la dose délivrée au patient lors des explorations diagnostiques est une obligation légale depuis la transcription dans le Code de santé publique de la directive Euratom 97-43. Les grandeurs utilisées en radioprotection sont la dose absorbée, la dose dans l'air, la dose d'entrée, la dose en profondeur, la dose à l'organe et la dose efficace. Certaines grandeurs sont spécifiques du radiodiagnostic : le produit dose surface, la dose glandulaire moyenne (mammographie), l'index de dose scanographique, et le produit dose longueur. La dosimétrie physique repose sur l'ionisation d'un gaz, la thermoluminescence ou la scintillation. En pratique on utilise, en radiologie conventionnelle, une chambre d'ionisation solidaire du tube ou un calculateur intégrant les paramètres du faisceau de rayons X. En tomodensitométrie, les indicateurs de dose sont obligatoirement affichés à la console du scanner pour chaque examen. Les obligations réglementaires sont la mention de dose sur le compte rendu radiologique, pour les pratiques les plus courantes ou exposant aux doses les plus importantes, et la communication annuelle à l'Institut de radioprotection et sûreté nucléaire du résultat de mesures de dose pour deux examens dans chaque service. Ces obligations devraient avoir pour effet une optimisation progressive de l'ensemble de la pratique radiologique.