Das BfS arbeitet für die Sicherheit und den Schutz des Menschen und der Umwelt vor Schäden durch ionisierende und nichtionisierende Strahlung. Im Bereich der ionisierenden Strahlung geht es zum Beispiel um den Schutz der Bevölkerung bei bundesweiten Notfällen mit radiologischem Bezug und den Schutz vor erhöhter natürlicher Radioaktivität. Hier erhebt das BfS auch Messergebnisse etwa bei Lebensmitteln und informiert die Bevölkerung. Zu den Arbeitsfeldern im Bereich nichtionisierender Strahlung gehört unter anderem der Schutz vor und die Information über ultraviolette Strahlung. Im Fokus des BfS stehen im weiteren etwa Strahlung in der Medizin und die Auswirkungen des Mobilfunks.

Das BfS beschäftigt sich mit den im Trink-, Mineral- und Grundwasser und in anderen Umweltbereichen (wie z.B. landwirtschaftlichen Erzeugnissen) auftretenden natürlichen und künstlichen Radionukliden. Es hat bundesweite Studien insbesondere zu den Gehalten an natürlichen Radionukliden im Trink- und Mineralwasser durchgeführt, um die daraus gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen der Politikberatung (Trinkwasserverordnung, Notfallplanung, Gefährdungsanalysen) und der Arbeit in internationalen Gremien (WHO, IAEA) einfließen zu lassen. Die Daten zu Trink- und Grundwasser sowie zu den anderen Umweltbereichen werden durch ein vom BfS betriebenes Integriertes Mess- und Informationssystem (IMIS) gesammelt, geprüft und können öffentlich über das https://www.imis.bfs.de/geoportal/ oder das https://www.geoportal.de/map.html eingesehen werden.

Eine Einordnung der Trink- und Grundwasserdaten und der Daten aus den anderen Umweltbereichen durch das BfS erfolgt zusätzlich im jährlichen vom Bundesumweltministerium veröffentlichten Jahresbericht zur Umweltradioaktivität und Strahlenbelastung. Das BfS erhebt im Rahmen der Umweltüberwachung auch Daten zu radioaktiven Stoffen in Lebensmitteln, etwa zur radioaktiven Kontamination von Wildpilzen, und veröffentlicht dazu Studien. Es beschäftigt sich auch mit Wildfleisch im Zusammenhang mit Radioaktivität.