Efectele biologice care apar în urma iradierii, sunt dependente de: doza de radiaţii şi debitul dozei. Efectele biologice ale radiaţiilor pot fi grupate astfel:
 Efecte somatice – care apar la nivelul celulelor somatice şi acţionează asupra fiziologiei individului expus, provocând distrugeri care duc fie la moartea rapidă, fie la reducerea semnificativă a speranţei medii de viaţă. Leziunile somatice apar în timpul vieţii individului iradiat şi pot fi imediate sau tardive – efectele somatice imediate sau pe termen scurt, se manifestă la câteva zile , săptămâni sau luni de la iradiere. Aceste efecte sunt de regulă nestochastice (nealeatorii) adică se produc la toţi indivizii expuşi la o doză superioară dozei de prag. Efectele somatice tardive sunt cele care apar după o perioadă mai lungă de timp, de ordinul anilor, numită perioadă de latenţă şi se manifestă în special sub formă de leucemie sau cancer. Aceste efecte sunt de natură stochastică (întâmplătoare) în sensul că este imposibil de evidenţiat o relaţie cauzală directă – probabilitatea producerii unui efect este proporţională cu doza de iradiere.
 Efecte genetice – care apar în celulele germinale sexuale din testicule sau ovare – aceste mutaţii letale sau subletale la descendenţi se datorează unor efecte imediate ale radiaţiilor cum ar fi: alterarea cromozomilor (translocaţii, apariţia de extrafragmente) ruperea unor segmente de cromatină, alterarea chimică a codului genetic, fie prin acţiunea radicalilor liberi asupra bazelor azotate ale acizilor nucleici, fie prin ruperea lanţului aceloraşi acizi. Gravitatea efectelor mutagene apare prin transmiterea la descendenţi a unor translocaţii cromozomiale, efect biologic, care apare şi la doze mai mici.
Dozele de radiaţii care pot produce apariţia unui minim de mutaţii într-o generaţie de indivizi, într-un ecosistem, dacă sunt menţinute în permanenţă pot conduce la adevărate catastrofe ecologice în generaţiile următoare.
Dozimetrie şi radioprotecţie
Dozimetria – reprezintă totalitatea metodelor de determinare cantitativă a dozelor de radiaţii în regiunile în care există sau se presupune că există un câmp de radiaţii, cu scopul de a lua măsuri adecvate pentru protecţia personalului ce îşi desfăşoară activitatea în acea zonă.
Radioprotecţia = totalitatea metodelor şi mijloacelor de reducere a efectelor nocive ale radiaţiilor. Sursele de iradiere pot fi: • surse externe – aflate în afara organismului şi • surse interne – aflate în interiorul organismului.
 Protecţia împotriva efectelor nocive ale radiaţiilor, produse de sursele externe, poare fi:
• protecţie fizică – realizată prin mijloace de reducere a dozei de expunere, ca: distanţa, ecranarea, timpul de expunere; • protecţie chimică – prin folosirea unor substanţe chimice (cistamina, gamofos, etc.), care se administrează înainte sau după iradierea persoanei; • protecţie biochimică – realizată prin folosirea unor preparate sau macromolecule biologice (sânge, plasmă, etc.) care administrate imediat după iradiere, ajută la refacerea celulară; • protecţie biologică – se realizează prin transplantul de celule viabile în măduvă (hematoformatoare).
 Reducerea gradului de contaminare radioactivă se poate realiza prin: • decontaminare – îndepărtarea izotopilor radioactivi din tubul digestiv (cu alginat de sodiu, fosfat de aluminiu, etc.) şi din arborele traheobronşic (prin spălări cu ser fiziologic; • decorporare – eliminarea izotopilor radioactivi fixaţi în diferite organe (cu sare de Zn sau Ca a acidului dietilen – triamino – pentaacetic); • diluţie izotopică – administrarea iodurii de potasiu împotriva Iodului – 131, consumarea unor cantităţi mari de apă pentru reducerea fixării tritiului în organism, etc.
Măsurile de radioprotecţie, pot fi grupate în:  măsuri preventive;  măsuri de supraveghere;  măsuri de limitare şi lichidare.
Efectul nociv al radiaţiilor asupra materiei vii este datorat proprietăţii de a ioniza mediul prin care trec, ionizarea fiind modul dominant de pierdere a energiei de către radiaţii când traversează mediul material. Materia vie este caracterizată prin existenţa unor molecule deosebit de mari ale căror proprietăţi şi funcţionalitate biochimică pot fi ireversibil perturbate. Astfel, un act de ionizare, de trecere a unui electron pe un alt nivel în acest ansamblu, sau de smulgere a lui, provoacă mari schimbări în caracteristicile moleculei respective, schimbări care acumulate la nivelul celulei se pot traduce prin grave dereglări ale metabolismului, culminând cu moartea celulei sau cu erori de structură şi funcţionare a aparatului genetic celular, de tip cancerigen sau mutagen.
Mărimi şi unităţi legate de efectul biologic al radiaţiilor
Doza de iradiere – este cantitatea de energie cedată unităţii de masă D = dW/dm;
 D SI = 1Grey = 1Gy = 1J/kg;  D tot = 1rad (rad-ul) = 10-2J/kg; (rad = Radiation Absorbed Doze = doză de radiaţii absorbită) ; 1 rad = 10-2Gy
Expunerea (dQ/dm) – sarcina electrică totală a ionilor de un semn produsă în urma iradierii în unitatea de masă. Unitatea de măsură este röntgen-ul R
Echivalentul de doză H = Q.D, unde Q este factorul de calitate al radiaţiei
 H SI 1Sv (Sievert);  H tot = 1Rem; (rem = Röntgen Equivalent Man = röntgenu echivalent pentru om); 1 rem = 10-2Sv
Mărimile dozimetrice menţionate se referă la un timp de expunere oarecare. Dacă se raportează efectul la unitatea de timp se definesc:
Debitul dozei  = dS/dt;   SI = J/kg.s
Debitul echivalentului de doză h = dH/dt  h SI = 1Sv/s
Doza permisă pentru o persoană în funcţie de vârstă, se calculează cu formula:
Dmax = 5(N – 18)rem, unde N – numărul de ani ai persoanei.
Metodele de protecţie contra radiaţiilor se împart în:
© Metode active – când sursa radioactivă este înconjurată cu ecrane absorbante, care reduc mult intensitatea radiaţiilor emergente, deci asigură securitatea celor ce se află la limita exterioară a ecranelor.
© Metode pasive – când se iau măsuri de genul:
 persoanelor li se fixează durate limitate de lucru în spaţiul respectiv
 li se dau alimente, medicamente antidot, mijloace de protecţie individuală, etc.
Din cercetări medicale rezultă ca:
 doza minimă de iradiere globală a întregului organism este sub 20 Rem
 între 75 – 150 Rem apare boala actinică, cu riscul cazurilor mortale la doză superioară
 peste 700rem au efect letal.
Datorită efectului cumulativ al iradierii, normele prevăd că o persoană care la o singură iradiere a acumulat toată doza permisă, să zicem într-un an, nu mai are voie să suporte altă iradiere în acel an.