La demande de dérogation visée à l'article R. 1333-5 du code de la santé publique est déposée auprès du ministre chargé de la santé (adressée à la mission sûreté nucléaire et radioprotection à la direction générale de la prévention des risques). Une copie de la demande est adressée par le demandeur au président de l'Autorité de sûreté nucléaire. 
Cette demande comprend : 
― les nom et prénoms, l'adresse, la qualification et la nature des activités du demandeur, ou, pour une personne morale, sa raison sociale ou sa dénomination, les nom, prénoms et qualification de son représentant, son adresse et la nature de ses activités ; 
― un document décrivant la nature de l'installation ou du procédé à l'origine de l'addition de radionucléides, ses caractéristiques techniques, ses principes de fonctionnement, l'identité des radionucléides engendrés ou incorporés par le procédé de fabrication et leurs caractéristiques physiques, chimiques et radiologiques, ainsi que les moyens de contrôle et de surveillance de l'activité et les mesures prévues en cas de fonctionnement anormal ; 
― une étude présentant l'impact du procédé à l'origine de la demande de dérogation à l'article R. 1333-2 ou à l'article R. 1333-3 du code de la santé publique vis-à-vis des biens de consommation et des produits de construction pour lesquels une telle dérogation peut être sollicitée en application de l'article R. 1333-4. 
Cette étude présentera notamment l'évaluation des doses des personnes susceptibles d'être exposées au rayonnement du bien de consommation ou du produit de construction, depuis sa fabrication jusqu'à son élimination en prenant en compte l'ensemble des voies d'exposition (externe et interne). 
Une description des modalités mises en œuvre pour assurer l'information des personnes exposées sur la présence de radionucléides, les précautions de manipulation et d'utilisation du bien de consommation ou du produit de construction ainsi que sur les filières de traitement préconisées pour les biens de consommation ou les produits de construction en fin d'utilisation, s'il y a lieu. 
Le demandeur devra justifier les raisons qui l'amènent à solliciter une telle dérogation. Le demandeur devra ainsi : 
― présenter et justifier les avantages du procédé de fabrication et / ou du produit utilisé, notamment en matière sanitaire, sociale, économique, scientifique ou de sécurité, rapportés aux risques inhérents à l'exposition aux rayonnements ionisants auxquels le bien de consommation ou le produit de construction est susceptible de soumettre les personnes. 
Les procédés ou produits alternatifs à la technique proposée pour être mise en œuvre et à l'origine de l'addition de radionucléides devront être explicités au regard de leurs avantages et inconvénients. 
Justifier que l'exposition des personnes aux rayonnements ionisants du bien de consommation ou du produit de construction est maintenue au niveau le plus faible qu'il est raisonnablement possible d'atteindre, compte tenu de l'état des techniques et des facteurs économiques et sociaux. 
Etablir que l'exposition des personnes aux rayonnements ionisants induits par le bien de consommation ou le produit de construction ne peut porter la somme des doses reçues au-delà des limites fixées par voie réglementaire. 
Lorsque le procédé de fabrication et / ou le produit utilisé est soumis à autorisation ou à déclaration en application de l'article L. 1333-4 du code de la santé publique, la référence de l'autorisation ou de la déclaration de l'activité doit être jointe à la demande. Si l'autorisation ou la déclaration est en cours d'instruction, la référence du dossier déposé devra être indiquée dans le dossier de demande de dérogation. 
Dans le cas où la demande d'autorisation précitée n'a pas encore été effectuée, celle-ci doit être déposée de manière simultanée avec la demande de dérogation.