Az ionizáló sugárzások hatására kialakult élettani elváltozások. A nagy sugárdózisok (1 Sv fölött) hatására hamar (néhány órán, esetleg néhány napon belül) kialakulnak az ún. determinisztikus sugárártalmak, mint pl. a bőr égése, a vérképző szervek károsodása, s komplex tünetegyüttesként az akut sugárbetegség. Kicsi, de tartós vagy rendszeresen ismétlődő sugárhatások következményei a besugárzás után hosszú idő múlva (évek elteltével) jelentkeznek. Ezeket sztochasztikus ártalmaknak nevezzük, melyek körébe tartoznak a rákos megbetegedések, a magzati sugárkárosodások és a genetikai ártalmak.