人体受到一定剂量的电离辐射照射后，可以产生各种对健康有害的生物效应。按效应出现的空间特点分为躯体效应、遗传效应和胚胎效应；按效应出现的时间分为急性效应和慢性效应或近期效应和远期效应；按发展规律分为随机效应和非随机效应。
急性放射病是在短时间内大剂量辐射作用于人体而引起的。全身照射超过100拉德时引起急性放射病，局部急性照射可产生局部急性损伤。如暂时性或永久性不育、白细胞暂时减少、造血障碍、皮肤溃疡、发育停滞等，急性放射损伤平时非常少见，只在从事核工业和放射治疗时，由于偶然事故而发生，或在核武器袭击下发生。
慢性放射病是在较长时间内接受一定剂量的辐射而引起的。全身长期接受超容许剂量的慢性照射可引起慢性照射病；局部接受超剂量的慢性照射可产生慢性损伤，如慢性皮肤损伤，造血障碍、生育力受损、白内障等。慢性损伤常见于放射工作职业人群，以神经衰弱综合症为主，伴有造血系统或脏器功能改变，常见白细胞减少。
放射性疾病已被定为职业病，并制定有相应的国家诊断标准。
胚胎和胎儿对辐射比较敏感。在胚胎植入前期受照，可使出生前死亡率升高；在器官形成期受照，可使畸形率升高；在胎儿期受照，小头症、智力迟钝等发育障碍的出现率增高。因此对育龄妇女和孕妇，在防护上都有特殊的要求。
辐射的远期随机效应表现为辐射可能致癌和可能造成遗传损伤。在受到照射的人群中，白血病、肺癌、甲状腺癌。乳腺癌、骨癌等各种癌症的发生率随受照射剂量增加而增高。辐射可能使生殖细胞的基因突变和染色体畸变，使受照者的后代人各种遗传疾病的发生率增高。