辐射粒子作用于机体时，首先一部分引起生物分子的变化,特别是生物大分子(如DNA、RNA等)的损伤,另一部分 则引起水分子电离激发，生成各种自由基和活化分子,再通过这些产物间接损伤生物大分子。生物分子损伤可导致细胞代谢失常,功能和结构破坏乃至死亡，而细胞的损伤和死亡又可导致组织和器官的原发性损伤,或通过神经和体液的作用引起机体的继发性损伤。生物分子、细胞和器官都具有一定的修复,再生和代偿能力，当机体急性损伤得以修复和治愈之后，其中，有些细胞可能改变了结构(如基因突变，染色体畸形等>，而存活的这些细胞如存在于体细胞内，是未来诱发戀症的根源，若存在于生殖细胞，则可能成为遗传损伤的恨源。
当一定剂量的电离辐射作用于机体后.能引起机体各系统功526能和形态方面的改变。这些改变的综台表现即构成急性或慢性放射性损伤的临床征象。此外，电离辐射对胎儿的作用,可使其新生儿畸形率、死亡率和智力发育障碍的发生率增高。在受急性或慢性照射的人群中.白血病、肺癌、甲状腺癌、骨癌等各种癌症的发生率随受照射剂量增加而增高;还有可能引起遗传病增加。