เมื่อมนุษย์ได้รับรังสีมีโอกาสที่อะตอมและโมเลกุลของธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบของร่างกายมนุษย์ (โดยเฉพาะน้ำ) จะดูดกลืนพลังงานจากรังสีและเกิดการแตกตัวออกเป็นประจุและอนุมูลอิสระ ซึ่งประจุและอนุมูลอิสระเหล่านี้มีโอกาสที่จะส่งผลกระทบต่อ DNA ในนิวเคลียสของเซลได้ ซึ่งเซลที่ได้รับผลกระทบส่วนใหญ่จะรักษาตัวเองกลับมาเป็นปรกติได้ แต่ในกรณีที่ได้รับรังสีมาก ๆ จะทำให้เซลตายหรือกลายเป็นเซลมะเร็งได้

International Commission on Radiological Protection (ICRP) องค์การสากลในการป้องกันอันตรายจากรังสี ได้รวบรวมผลกระทบจากรังสีต่อร่างกายไว้ดังนี้