Ada banyak efek radiasi pengion tergantung pada dosis yang diterima. Radiasi pengion adalah gelombang atau partikel yang menyebabkan atom yang mereka pukul kehilangan elektronnya, mengionisasi atom. Proses ini dapat memiliki efek merugikan pada organisme hidup, karena atom terionisasi, juga dikenal sebagai radikal bebas, merusak tubuh manusia pada tingkat genetik. Tergantung pada dosisnya, efek radiasi pengion dapat berkisar dari gejala yang tidak terlihat hingga kanker. Karena radiasi pengion menjadi perhatian di banyak industri, peraturan dan tindakan perlindungan yang berbeda ada untuk melindungi karyawan.
Sumber utama radiasi pengion adalah sinar kosmik, fusi nuklir, fisi nuklir, dan peluruhan radioaktif. Setiap sumber ini dapat menghasilkan salah satu dari tiga jenis utama radiasi pengion: alfa, beta, dan gamma. Alpha adalah yang paling tidak berbahaya sementara gamma, yang diproduksi dalam jumlah besar selama ledakan nuklir, adalah yang paling berbahaya. Banyak langkah-langkah keamanan yang diperlukan untuk melindungi terhadap radiasi gamma. Itu tidak berarti bahwa dosis besar radiasi alfa atau beta tidak akan membahayakan seseorang.
Efek radiasi pengion dimulai pada tingkat sel. Pada saat paparan, radikal bebas melewati tubuh dengan kecepatan cahaya. Itu ada di dalam inti sel, tempat penyimpanan materi genetik suatu organisme, tempat pemboman paling merusak. Jika untai DNA menerima sejumlah kecil kerusakan, DNA dapat memperbaiki dirinya sendiri. Tambahkan sedikit lebih banyak kerusakan dan sel akan menghancurkan diri sendiri untuk tidak menyebabkan kerusakan lebih lanjut pada organisme.
Efek radiasi pengion menjadi masalah ketika sel menjadi sangat rusak sehingga mekanisme penghancuran diri tidak lagi berfungsi. Pada hewan, satu sel bisa menjadi bibit kanker ganas. Dosis radiasi pengion yang lebih tinggi dapat menyebabkan beberapa tumor berkembang di seluruh tubuh. Efek paling ekstrim terjadi ketika hewan menerima dosis radiasi pengion yang mematikan. Sel-sel yang membelah dengan cepat seperti yang ditemukan di sumsum tulang dan lapisan gastrointestinal mati secara massal karena DNA mereka yang rusak; kematian hampir pasti.
Industri yang karyawannya berisiko terkena dampak radiasi pengion umumnya memiliki kebijakan dan tindakan perlindungan untuk mencegah paparan. Misalnya, pembangkit listrik tenaga nuklir dan laboratorium penelitian nuklir memiliki pelindung timah dan grafit untuk melindungi insinyur dari bahan radioaktif. Fasilitas ini juga memiliki detektor radiasi yang dapat dengan cepat memberi tahu karyawan jika terjadi kebocoran radiasi. Sebagian besar rumah sakit dengan laboratorium sinar-X memiliki perlindungan yang sama. Dalam penerbangan komersial, banyak maskapai penerbangan mencegah wanita hamil dari bertindak sebagai bagian dari kru penerbangan karena meningkatnya tingkat radiasi pengion hadir di atmosfer atas.