Poškození DNA. Nejvážnější
poškození buňky způsobí "zásah"
do šroubovice DNA (kyseliny deoxyribonukleové), která je nositelem genetického kódu. Molekula je naštěstí dvojitá, takže poškození jedné části je okamžitě opravováno podle druhé. Záření však může způsobit také dvojný zlom molekuly DNA (znemožňující dělení buňky), tedy její smrt, nebo se tak pozmění některá její důležitá funkce, že to může buňku naopak
přimět k nekontrolovatelnému rakovinnému bujení.

JAK PŮSOBÍ ZÁŘENÍ

Sluneční světlo nás ohřívá, protože naše tělo absorbuje infračervené paprsky, které světlo obsahuje. Infračervené paprsky tedy vnímáme, nejsou však zdrojem ionizace v tělesných tkáních. Naproti tomu ionizující záření může narušit normální funkce buněk, nebo je dokonce zničit. Množství energie potřebné k vyvolání významných biologických účinků prostřednictvím ionizace je tak malé, že naše tělo nepociťuje tuto energii, jako je tomu v případě infračervených paprsků, které vyvolávají teplo. Biologické účinky ionizujícího záření se liší podle typu a energie záření. Měřítkem rizika biologického poškození je dávka záření, kterou obdrží tkáně.
Pro ionizující záření je charakteristické, že způsobuje ve hmotě elektrický efekt, zvaný ionizace. Je to proces, při němž vzniká z původně neutrálního atomu kladně nabitý ion a volný záporně nabitý elektron. Každý druh záření má jinou ionizační schopnost. Například záření alfa má velmi vysokou ionizační schopnost, ale v látce nepronikne hluboko. Ionizace změní elektronovou strukturu látky, a tím i její vlastnosti. V materiálech, jako je ocel, může způsobit tvrdnutí, v mědi může vyvolat zkřehnutí. V živé tkáni může ionizace způsobit chemické změny, které ovlivní nebo zpomalí růst buněk, jejich funkci nebo rozmnožování. Ionizace se objevuje v buňkách našeho těla neustále, neboť jsme vystaveni záření z přírodních zdrojů. Naštěstí mají živé systémy účinný systém napravování takových poškození. Bez tohoto opravného mechanismu by byl život nemožný.
Za nízké dávkové ekvivalenty se považují hodnoty do stonásobku průměrného dávkového ekvivalentu na světě, tj. kolem 250 mSv/rok.

Lázně Jáchymov - od roku 1909 se zde využívá radioaktivita k léčbě různých onemocnění.

Ze studií vypracovaných mezinárodními odborníky UNSCEAR vyplývá, že nelze prokázat riziko vzniku dodatečných případů rakoviny až do hodnot 200 mSv/rok. K prvním příznakům zdravotních obtíží dochází při dávkových ekvivalentech vyšších než 500 mSv. Při celosvětovém jednorázovém ozáření 3 až 5 tisíc mSv je pravděpodobnost úmrtí padesátiprocentní. Velmi však záleží na tom, zda došlo k ozáření celého těla nebo jen části a zda ozáření bylo jednorázové nebo k němu docházelo v průběhu delšího časového období. U částečného ozáření, byť velmi vysokými dávkami, je zdravotní újma podstatně menší, stejně tak u ozáření rozloženého do delšího časové období, kdy v pauzách efektivně zapracují opravné mechanismy.

U nízkých dávek záření existuje přesto značný stupeň nejistoty, pokud jde o celkové účinky. Jedna z teorií má za to, že i malé ozáření, třeba jen na úrovni přírodního pozadí, může znamenat určité riziko. Aby však bylo možno prokázat, jaká úroveň záření může způsobit rakovinu, k tomu je třeba sledovat miliony lidí po dobu několika generací.

Radioaktivní léčebná lázeň.

Takový výzkum by byl velmi komplikovaný, protože není možno izolovat část obyvatelstva jako kontrolní skupinu, která by nebyla vystavena záření. Kromě toho existují tisíce látek v našem běžném životě, které rovněž a s ještě větší pravděpodobností mohou způsobit rakovinu - např. komínové saze, tabákový kouř, ultrafialové záření, azbest, některá chemická barviva, plísňové toxiny v potravinách, viry a dokonce i teplo.   
Naproti tomu existuje jiná teorie, podle níž jsou malé dávky ionizujícího záření organismu prospěšné, neboť stimulují v buňkách opravné mechanismy. Buňka "cvičená" na opravování drobných poškození pak opraví i z jiných příčin vzniklé poškození, které by jinak vedlo k rakovinnému růstu. Blahodárnému účinku malých dávek se říká hormeze. Příkladem příznivého působení nízkých dávek je léčení pacientů v radioaktivních lázních.