Радіаційні ураження викликаються зовнішнім іонізуючим випромінюванням і попаданням джерел радіації всередину
організму. Залежно від величини і складу поглиненої дози опромінення розрізняють ступеня радіаційного ураження, тяжкості променевої хвороби і віддалених наслідків опромінення. При великих дозах короткочасного опромінення близько 600-800 Р і вище спостерігається вкрай важка форма променевого ураження, що призводить до летального результату (Хіросіма і Нагасакі; випадки при випробуванні ядерної зброї за участю людей, що знаходяться в зоні ураження; група персоналу та пожежників в перші години аварії на ЧАЕС).
Важкі форми променевої хвороби при летальних дозах мають наступні прояви: уражається кровотворна система кісткового мозку, в крові швидко знижується кількість нейтрофільних лейкоцитів і тромбоцитів; розвивається геморогіческій синдром, обумовлений ламкістю капілярів і зниженим згортанням крові; порушення процесів всмоктування і крововиливи слизової різко погіршують роботу кишечника; розвивається радіаційна геморогіческая пневмонія, розбудовується дихання і робота серця; при попаданні в організм радіоактивного йоду порушується робота щитовидної залози, особливо у дітей. Надзвичайно небезпечно респіраторне або пероральне попадання в організм «гарячих часток», що є джерелом α-випромінювання.
Пострадіаційні ефекти включають різні некротичні порушення імунітету, гормональних і репродуктивних функцій. Виникають ендогенні радіотоксини, що викликають розвиток ауталлергіческіх реакцій. Практично всі ці симптоми в тій чи іншій мірі супроводжують і більш легкі форми радіаційного ураження, включаючи хронічні. Їх наслідки часто виступають як повільно поточні вторинні патології, пов'язані з розвитком лейкозів, злоякісних пухлин, безпліддя, нервовими і психічними розладами і підвищеною смертністю від сукупності цих порушень. Всі ці прояви характерні для тисяч ліквідаторів - людей брали участь у ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській АЕС.
Спадкування негативних генетичних змін, викликаних радіаційними ураженнями людей, зажадало перегляду колишніх уявлень про порогах і гранично допустимих дозах опромінення. Відповідно з рекомендованими Міжнародною комісією з радіаційного захисту прийнята лінійна безпорогова залежність між дозою і ймовірністю виникнення пострадіаційних генетичних і онкологічних ефектів.