Sinaran pengion atau radiasi mengion adalah sinaran zarah atau gelombang bertenaga yang mempunyai potensi untuk mengion atom atau molekul melalui interaksi atom. Ia adalah fungsi tenaga bagi setiap zarah atau gelombang, dan bukannya fungsi bilangan zarah atau gelombang yang hadir. Sejumlah besar zarah atau gelombang tidak akan menyebabkan pengionan sekiranya setiap zarah atau gelombang tidak cukup bertenaga. Pengionan ini, sekiranya mencukupi, amat merosakkan bagi organisma biologi, dan mampu menyebabkan kerosakan DNA dalam setiap sel. Dos berlebihan sinaran berion telah terbukti menyebabkan kesan mutasi terhadap generasi masa hadapan bagi individu yang menerima dos tersebut. Contoh sinaran pengion adalah zarah beta bertenaga, neutron, zarah alfa dan foton bertenaga (UV dan ke atas). Jumlah tenaga diperlukan bagi mengion atom atau molekul mungkin berbeza banyak. Sinar-X dan sinar gamma akan mengion hampir sebarang molekul atau atom; Ultraungu jauh, ultraungu dekat dan cahaya nampak hanya mengion sejumlah kecil molekul; sementara gelombang mikro dan gelombang radio merupakan sinaran tidak mengion.Cahaya nampak sentiasa wujud sehinggakan sebarang molekul yang terion olehnya seringkali bertindak balas hampir spontan kecuali dilindungi oleh bahan yang menghalang spektrum nampak ini. Contoh termasuklah filem fotografi dan sesetengah molekul yang terbabit dalam fotosintesis.Sinaran pengion mempunyai banyak kegunaan praktik dalam perubatan, penyelidikan, pembinaan, dll. Ia juga merupakan bahaya kesihatan bagi manusia sekiranya tidak digunakan dengan betul. Kedua-dua aspek dibincangkan di bawah.