Dans le domaine de la radioprotection, la « dose collective » est une unité qui a souvent été retenue pour exprimer les effets des rayonnements sur la santé, non pour un individu, mais pour une population.
Dans ce cadre, la dose collective est calculée comme la somme des expositions reçues par les individus d'un groupe, sur l'ensemble d'une « zone surveillée » durant la période étudiée.
La CIPR et divers acteurs de la sûreté nucléaire ont utilisé la notion de dose collective, notamment pour le processus d'optimisation de la protection
En 1973, La Publication 22 de la CIPR indiquait qu'on ne pouvait légitimement utiliser la dose collective que si la relation dose-effet était linéaire sans seuil (hypothèse linéaire sans seuil (LNT) et indépendante du débit de dose .
En 1991, Dans de nouvelles recommandations (CIPR, 1991 ; voir paragraphe 34) ; la CIPR estime que la dose collective prend en compte le nombre de personnes exposées à une source en multipliant la dose moyenne du groupe exposé par le nombre d’individus du groupe ..
Dans les années 1990, suite notamment à la catastrophe de Tchernobyl et à d'autres exemples, il est apparu que dans une population réelle, les contaminations sont souvent très contrastées, avec quelques personnes exposées à des doses parfois très élevées, succombant éventuellement rapidement à des effets toxiques aigus à court terme, et un grand nombre d'autres personnes exposées à des faibles doses, parfois de manière chronique pour lesquelles les effets seront plus stochastiques. Ces deux sous-groupes ont reçu une « dose collective » identique, mais avec des effets très différents, non comparables et demandant des pratiques de gestion du risque différentes . De même, au sein d'une population exposée à long terme, des individus consommant souvent des produits à risques (champignons, gibier, aliments radio-cumulateurs..) seront nettement plus exposés que la moyenne.
Le Pacific Northwest Laboratory aux États-Unis et l’IPSN en France, ont pointé les contradictions internes à ce principe susceptible d'induire en erreur, même s'il est utile pour la gestion de "certaines activités spécifiques".
En 2005, au sein de la CIPR, une majorité était encore favorable au maintien de la dose collective dans le contexte de la protection radiologique. Cette majorité estimait la « dose collective » pratique pour les industriels et les états, et elle est – toujours selon cette majorité – utile pour la gestion des situations de travailleurs exposés, en combinaison avec le principe ALARA. Néanmoins, une majorité de la CIPR estimait aussi nécessaire de développer "une approche matricielle plus rigoureuse pour l’utilisation de cette dose collective, notamment quand il s’agit de déterminer les expositions du public à de très faibles doses et pendant de très longues durées" .