放射性可直接或间接地对生物体发生作用,α-射线具有高能粒子作用,γ-射线具有电磁波作用,使生物体组织成分的分子激励或离子化；最终是化学键被切生成自由基,使机体被损害,这是放射线对生物直接作用的结果,这种方式是少量的.生物体内含有大量水,放射线首先使水分解,产生反应性非常高的自由基如H·和·OH等,H·和·OH可产生多种效应如破坏机体各组织细胞等,这是放射线对生物间接作用的结果.
生物体还被外部宇宙线、伦琴射线以及β射线包围,使生物体沐浴在大量射线之中,因而组织易遭损伤,加快老化的过程
放射线能引起生物体内DNA的突变
为什么射线能够杀死细胞?这和射线的电离特性有关.电离射线通过直接和间接效应对生物体发生作用,使细胞受损或死亡.目前多认为放射损伤的靶细胞是DNA,是由于射线对DNA造成损害,而使细胞分裂受到阻碍,导致细胞分裂失败或细胞损伤.