Ионизация является первичным звеном сложной реакции живого организма на действие всех видов излучения. Однако, токсическое действие излучения связано с вторичными, при которых происходит разрыв связей внутри сложных органических молекул и образование активных биохимических продуктов, являющихся катализаторами для реакций биологического порядка.
Действие излучения можно разделить на соматическое (действие на облученного человека) и генетическое (действие на его потомство).
Представим таблицу соматического действия радиоактивного излучения на организм человека.
Доза g -излучения, полученная всем телом 
| Эффект на организм | Замечания |
| 0 – 0,25 | нет | |
| 0,25 – 1 | некоторые изменения в крови | лечение антибиотиками и полное выздоровление |
| 1 – 3 | значительные изменения в крови | лечение антибиотиками и полное выздоровление |
| 3 – 6 | значительные изменения в крови, заражение, кровоизлияние, стерильность | лечение антибиотиками, переливание крови пересадка костного мозга,доля выздоравливающих 50%. |
| 6 | к выше перечисленному повреждение ЦНС | при дозе больше 6, смерть неизбежна |
Остаточное соматическое действие радиации наблюдалось у жителей Хиросимы и Нагасаки. Обнаружили, что радиационными повреждениями были: катаракта глаз, опухоли щитовидной железы, лейкемия, хромосомные аберрации в лейкоцитах крови, твердые опухоли (рак груди, легких).
Радиационное облучение приводит к сокращению продолжительности жизни примерно в 0,25 дня на 1 
при постоянном облучении и 0,1 дня на 1 при кратковременном.
Генетические действия радиации вызывают мутации посредством невосстановимых разрушений в хромосомах или за счет изменения последовательности оснований в цепи ДНК.
На сегодня максимально допустимая доза излучения, которую человек может получить за год, установлена на уровне 
, что выше дозы, связанной с терапевтическим облучением (и конечно выше естественного фона). В экстремальных условиях человек не должен получать облучение больше 1,7 
в год.
В диагностике и терапии нашли широкое применение радиоизотопы, так как тело обладает избирательностью по отношению к ним. Например, йод избирательно поглощается щитовидной железой и методом сканирования можно диагностировать рак. Так же йод, концентрируясь в раковых образованиях, разрушает их. Рентгеновское и 
излучение применяют при разрушении новообразований и доза, необходимая для достижения эффекта примерно равна 60 в течение месяца.
