人体在受到辐射照射后可能产生各种不同的生物学效应。按效应出现的对象，可分为躯体效应(Somatic Effect)和遗传效应(Genetic Effect)；按效应发生规律分，可分为非随机效应(Non-stochastic Effect)和随机效应(Stochastic Effect)；按效应出现的时间分，可分为近期效应(Short-term Effect)和远期效应(Long-term Effect)。辐射能量沉积于生物体，引起机体生物活性分子的电离和激发，导致机体的核酸、蛋白质和酶类等分子结构的改变和生物活性的丧失，引起系列辐射损伤。其中最为严重的损伤为携带遗传物质的DNA发生的损伤。研究表明，哺乳动物细胞在受到低线性能量转移（1inear energy transfer，LET）辐射后，每Gy剂量产生大约1 000个左右的单链断裂（single strand break，SSB）和40个左右的双链断裂（double strand break，DSB）。