首先對人體的細胞結構作一個簡單的介紹：細胞是由一個核和圍繞細胞核的細胞質、細胞膜構成，核和細胞質中均含有70%左右的水，核內有特定數目的染色體，染色體是生物遺傳、變異的物質基礎。染色體的主要成分是兩種重要的有機化合物—DNA（脫氧核糖核酸）和蛋白質，起遺傳作用的事DNA分子。DNA是長的雙雙蓮狀的大分子，每條染色體上一般只有一個DNA分子，一個DNA分子上包含多個基因（決定著遺傳特性）。可以說DNA是主要的遺傳物質，基因是DNA上有遺傳效應的片段。

根據細胞的功能，可將組成人的細胞分成兩大類，一類稱作體細胞，一類稱作生殖細胞。前者是構成個體本身（軀體）的各種細胞，后者則是專為繁殖后代的細胞。

1、 輻射的作用過程

1） 直接作用：電離輻射照射活細胞時，通過電離與激發與生物大分子DNA直接發生作用，導致細胞的損傷。

2） 間接作用：電離輻射與細胞內環境成分（主要是水）通過電離與激發發生作用，產生自由基，自由基擴散再與DNA作用，導致細胞的損傷（自由基：是指具有一個或多個不配對電子的原子或分子，它能夠與其他具有不配對電子的原子或分子形成化學鍵，結合成自由基，因此化學性質很活波、不穩定）。

無論是電離輻射與DNA分子的直接作用還是產生的自由基與DNA分子的間接作用都可能造成DNA分子的單鏈斷裂或者雙鏈斷裂。單鏈斷裂細胞可自行修復，雙鏈斷裂可造成錯誤修復（變異），甚至細胞死亡。

2、 輻射的作用效果

若電離輻射造成DNA分子的雙鏈斷裂將造成細胞損傷：

1） 細胞死亡：體細胞死亡將造成功能障礙；生殖細胞死亡將造成不孕。

2） 細胞變異（錯誤修復）：體細胞變異將造成腫瘤；生殖細胞變異將造成遺傳效應（剛好變異的精子或卵子結合形成授精卵時）。

輻射的致突作用：輻射使細胞發生了變異，則稱輻射具有致突作用。細胞突變（Muta-tion）是細胞的遺傳特征以不連續的跳躍形成發生了突然變異，其化學本質是DNA結構的變化，體細胞突變可誘發癌癥，生殖細胞（性細胞）突變可導致遺傳效應。電離輻射使人類首先證實的致突劑。1927年，Muller H.J.用X射線照射果蠅誘發了基因突變。1942年才證實了化學物質有致突作用。醫護人員或患者穿上輻射防護服可以起到防護作用