Os efeitos físicos ocorrem quando há a produção de radicais livres e íons devido à interação da radiação com o organismo, podendo ocorrer a radiólise, ou seja, a quebra da molécula de água.

Os efeitos químicos referem-se ao surgimento das doenças como o câncer, por exemplo. Nesse efeito, as células não conseguem reparar o dano ocasionado pela radiação, aparecendo os sintomas.

Os efeitos biológicos referem-se à resposta natural de um organismo ou parte dele à exposição à radiação ionizante. O aparecimento desse efeito não significa uma doença.

Os efeitos orgânicos referem-se ao primeiro contato da radiação com o corpo, ou seja, é a etapa em que ocorre a ionização dos átomos do corpo do paciente. Essa fase dura cerca de 10-13 segundos.