人体受到辐射照射后出现的健康危害来源于各种射线通过电离作用引起组织细胞中原子及由原子构成的分子的变化。电离和激发主要通过对DNA分子的作用使细胞受到损伤，导致各种健康危害。
　　人体细胞受到射线的照射时，能够直接或间接地使细胞中的原子发生电离和激发，引起生物体结构和功能的改变。其中直接作用是指电离辐射直接同生物大分子(例如DNA、RNA等)发生电离作用，使这些大分子从稳定的状态发生电离和激发，导致分子结构改变和生物活性的丧失。间接作用主要源于电离辐射同人体中的水分子发生作用，使水分子发生电离或激发，然后经过一定的化学反应形成活性很强的自由基和过氧化物等产物。这些高反应活性的物质作用于生物大分子(例如DNA)，会导致这些分子结构和功能的变化，造成功能障碍和系统的病变(如癌变等)。
　　电离辐射对功能性大分子损伤的外在表现即为细胞发生死亡或丧失正常的活性而发生突变。人或动物的躯体表现为骨髓中血细胞减少、生育力减退、皮肤损伤、血管或结缔组织损伤并有各种潜在的遗传疾病隐患。