鉛元素的原子序數(shù)高達(dá) 82，密度約為 11.34g/cm3，這使其對 X 射線和 γ 射線具有極強的衰減能力。當(dāng)射線照射到鉛衣時，會與鉛原子發(fā)生光電效應(yīng)、衡陽珠暉同城康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)。在光電效應(yīng)中，鉛原子內(nèi)的電子吸收射線光子的能量；康普頓效應(yīng)則使射線光子與鉛原子的電子相互作用，改變光子的傳播方向；電子對效應(yīng)會產(chǎn)生正負(fù)電子對，吸收射線能量，通過這些作用大幅降低穿透鉛衣的射線強度，實現(xiàn)有效防護。 鉛衣的防護主體鉛橡膠質(zhì)地柔軟，貼合人體曲線，穿著時不會對人體活動造成過多限制。但其密度較大，使得鉛衣整體重量相對較重，不過隨著技術(shù)的進步，新型鉛衣在保證防護效果的前提下，通過優(yōu)化材料和設(shè)計，逐步減輕了重量，了穿著舒適度。