Опромінення може викликати порушення обміну речовин, інфекційні ускладнення, лейкоз та злоякісні пухлини, променеве безпліддя, променеву катаракту, променевий опік, променеву хворобу. Наслідки опромінення сильніше позначаються на клітинах, що діляться, і тому для дітей опромінення набагато небезпечніше, ніж для дорослих.
Гостра променева хвороба Дози понад 1 Гр викликають кістково-мозкову або кишкову форми гострої променевої хвороби різного ступеня тяжкості, які залежать головним чином від ураження органів кровотворення. Дози одноразового опромінення понад 10 Гр вважаються абсолютно смертельними.
Гостра променева хвороба У фазі первинної реакції пацієнт скаржиться на головний біль, нудоту, блювання, нездужання, сонливість, гіркоту чи сухість у роті. При значній дозі опромінення можливі лихоманка, діарея, падіння артеріального тиску, непритомні стани.
Молекулярні зв'язки всередині цих клітин руйнуються, порушуючи їх хімічний склад та властивості. На початку перебігу хвороби з'являється головний біль, слабкість із тілом, сухість слизових, сонливість і нудота. Шкіра може набувати червоного і синюшного відтінків, випадає волосся.