Os efeitos biológicos verificados em um paciente irradiado ou contaminado são específicos da radiação, ou seja, outros agentes físicos ou químicos não podem produzir os mesmos efeitos.

O tempo de latência é o tempo que decorre entre a exposição à radiação e o aparecimento dos danos biológicos. Este tempo depende da dose de radiação recebida: quanto maior a dose de exposição menor será o tempo de latência. 

Baseado no tempo de latência os efeitos das radiações são classificados em agudos ou tardios (crônicos). O efeito agudo apresenta um tempo de latência longo (horas ou dias, eventualmente até 2 meses) e podem aparecer em decorrência de uma exposição a uma dose alta de radiação em um intervalo de tempo muito curto.

Os efeitos da radiação podem ser classificados em somáticos e hereditários. Os somáticos ocorrem em células somáticas (não reprodutoras) e se manifestam somente no indivíduo irradiado, sendo transmissível aos descendentes. O efeito só é transmissível aos descendentes se as células germinativas forem irradiadas e usadas na concepção.

Durante o processo de diferenciação, as células assumem as funções que irão realizar. As células diferenciadas possuem baixa taxa de divisão e são mais sensíveis à radiação do que as células indiferenciadas, que apresentam uma alta taxa de divisão.