電子材料中的中性原子或分子受到輻射而電離，致使電學性能發生變化的現象，叫電離效應。具有一定能量的輻射，由於光電效應、康普頓效應、正負電子對效應或輻射粒子的碰撞，都可以把中性原子或分子上的電子激發或碰撞出來成為自由電子。失去電子的原子或分子成為荷正電荷的離子,就產生了電子-空穴對；自由電子能量足夠時，會碰撞材料中其他中性原子或分子而產生新的電子-空穴對。一般荷電粒子穿過各種物質,只要損失大於30電子伏的能量，就能產生一對電子－空穴對。這些過剩的電子－空穴對是造成電離損傷的主要來源。
電離效應對於金屬的影響不大，因為金屬導帶中的電子和空穴的能態本來就很多，電離後增加的數目不足以影響其電學性能的變化。對於半導體和絕緣體，電子從價帶躍遷到導帶，其電學性能、化學性能和物理機械性能都會受到影響
