Der menschliche Körper besteht aus Zellen, die sich in der Regel erneuern. Die Zellerneuerung ist ein kontinuierlicher Prozess, der in jedem lebendigen Organismus abläuft. Ionisierende Strahlung, die in eine Zelle eindringt, kann diesen Erneuerungsprozess gefährden, indem anormale chemische Reaktionen hervorgerufen werden. Einige dieser Reaktionen können zum Absterben der Zelle und andere wiederum zu ihrem Überleben führen, dann jedoch in veränderter Form (Mutation).
Die Auswirkungen der ionisierenden Strahlen hängen von der empfangenen Dosis ab, aber auch von der Quelle, der Art der Exposition und dem Ziel.
Je nach der bei der Exposition durch ionisierende Strahlen empfangenen Dosis unterscheidet man zwischen 2 Arten biologischer Auswirkungen: die akuten oder deterministischen Auswirkungen und die langfristigen oder probabilistischen/stochastischen Auswirkungen.