A radiação é danosa às células vivas. Tendo evoluído em um planeta onde a radiação é prevalente, o corpo humano é capaz de reparar danos causados por radiação. Pequenas exposições breves matam células, mas milhões de células morrem em um corpo saudável todos os dias. Algumas a mais não terão efeito adverso. Doses altas de radiação sobrecarregam o corpo, destruindo células mais rápido do que o corpo pode reparar. Doença ou morte podem resultar. Doses baixas podem ser perigosas porque, em vez de destruir células, causam danos a componentes celulares como DNA, o que pode levar a efeitos adversos.
Uma grande dose de radiação — como a de precipitação de bomba nuclear ou fusão de reator — pode levar à doença por radiação. Esta condição, chamada Síndrome Aguda de Radiação (SAR), ocorre, segundo o CDC, apenas se: a dose foi alta, a radiação penetrou nos órgãos internos, afetou a maior parte do corpo e a exposição aconteceu rapidamente, geralmente em minutos. Desastres como Chernobyl (1986) e as bombas de Hiroshima e Nagasaki (1945) produziram SAR nas vítimas. SAR também pode resultar de exposição medicinal à radiação.
Sintomas iniciais: vômitos, náuseas e diarreia (podem durar de minutos a dias). Após isso, a pessoa melhora antes de recair em estágio de doença grave: perda de apetite, fadiga, febre, náuseas, vômitos, diarreia, possivelmente convulsões e coma, durando de horas a meses. A mortalidade da SAR depende da gravidade e duração da exposição inicial. A maioria morre de infecção e sangramento interno causados por danos à medula óssea.
Em testes laboratoriais com animais, altas doses causaram mutações, segundo o Conselho Regulador Nuclear, mas tendências comparáveis não foram observadas nos filhos de sobreviventes de Hiroshima e Nagasaki.
Segundo o Conselho Regulador Nuclear, dados sobre efeitos de pequenas doses sustentadas são inconclusivos. Embora grandes exposições aumentem risco de câncer, estudos em pequenas doses não mostram ligação causal conclusiva. No entanto, o Conselho e a comunidade científica internacional assumem que exposição a baixas doses pode causar câncer ou outros riscos. Diretrizes seguras foram estabelecidas baseadas em estimativas conservadoras de tolerância e efeito, para segurança no trabalho e pública.
Segundo o CDC, fetos são especialmente suscetíveis à exposição à radiação, particularmente nos estágios iniciais da gestação. Conforme a gravidez progride, o feto torna-se cada vez mais resistente. Durante as primeiras 15 semanas, exposição pode levar a defeitos congênitos e maior risco de câncer mais tarde na vida, mesmo em níveis sem efeito visível na mãe. A posição no útero protege parcialmente o feto de fontes externas. Se a mãe ingere ou inala material radioativo acidentalmente, isso será transferido ao feto via corrente sanguínea. O CDC aconselha gestantes preocupadas a buscar orientação médica.
A vasta maioria das fontes de radiação que encontraremos na vida não causam danos graves. Exceto gestantes, há pouca razão para preocupação com baixas doses como raios-X médicos. Fontes de doses extremamente altas, como armas nucleares e fusão de usinas nucleares, foram raras na história. A fonte mais provável de exposição com efeito perceptível será tratamento medicinal com radiação.