Természetes körülmények között, az emberi szervezet tartalmaz bizonyos mennyiségű radioaktív anyagot is (40K, 14C a szén-dioxid-ból, 3T a vízből) a veszélyes többlet azonban a civilizáció eredménye. Magyarországon kozmikus sugárzásból az ember évente átlagosan 0,3 mSv (millisievert) mennyiségű sugárdózist kap, a földkéreg gamma-sugárzásából 0,4 mSv, belégzéssel a szervezetbe kerül 0,7 mSv, táplálkozással pedig 0,35 mSv. Ez összesen 1,75 mSv. (A csernobili robbanás utáni sugárdózis-többlet +0,5 mSv/felnőtt, ill. 1,0 mSv/gyerek volt.) Megkülönböztetjük a sugárterhelés két típusát: külső sugárterhelés (sugárterhelés külső forrásból) és belső sugárterhelés (amikor a sugárzást kibocsátó anyag bekerül a szervezetbe, ott szervbe vagy szervcsoportba beépül, s végül távozik vagy lebomlik). Biológiai felezési időnek azt az időtartamot nevezzük, amely alatt a szervezetbe jutott vegyület fele kiürül. A radioaktív izotópok a szervezetbe kerülhetnek belégzés (inhaláció) útján, másrészt lenyeléssel (ingesztió) az ivóvíz és az élelmiszerek által, harmadrészt pedig seben keresztül az érintett munkások esetében. Az ionizáló sugárzás hatására képződött ionok reakcióképesek, és meg tudnak változtatni olyan biológiailag fontos molekulákat, mint a nukleinsavak és az enzimek. Így a sugárzás mutagén, teratogén és karcinogén hatása elsősorban a sejtben lévő DNS károsodását idézi elő.