Det finns många effekter av joniserande strålning beroende på vilken dos man får. Joniserande strålning är antingen vågor eller partiklar som gör att atomer de träffar förlorar sina elektroner och joniserar atomerna. Denna process kan ha en skadlig effekt på levande organismer, eftersom joniserade atomer, även kända som fria radikaler, skadar människokroppen på genetisk nivå. Beroende på dosen kan effekterna av joniserande strålning variera från inga märkbara symtom till cancer. Eftersom joniserande strålning är ett problem i många branscher finns det olika regler och skyddsåtgärder för att skydda anställda.
De primära källorna till joniserande strålning är kosmisk strålning, kärnfusion, kärnklyvning och radioaktivt sönderfall. Vilken som helst av dessa källor kan producera en av de tre huvudtyperna av joniserande strålning: alfa, beta och gamma. Alfa är minst skadligt medan gamma, som produceras i stora mängder under en kärnvapenexplosion, är det mest skadliga. Många säkerhetsåtgärder är nödvändiga för att skydda mot gammastrålning. Därmed inte sagt att en massiv dos av alfa- eller betastrålning inte skulle skada en person.
Effekterna av joniserande strålning börjar på cellnivå. Vid exponeringsögonblicket passerar fria radikaler genom kroppen med ljusets hastighet. Det är i cellkärnan, lagringsområdet för en organisms genetiska material, där bombardemangen gör störst skada. Om en DNA-sträng får en liten skada kan DNA:t reparera sig själv. Lägg till lite mer skada och cellen kommer att förstöra sig själv för att inte orsaka ytterligare skada på organismen.
Effekterna av joniserande strålning blir ett problem när cellen blir så skadad att dess självförstöringsmekanism inte längre fungerar. Hos djur kan en cell bli fröet till en malign cancer. Högre doser av joniserande strålning kan orsaka att flera tumörer utvecklas i hela kroppen. De mest extrema effekterna uppstår när ett djur får en dödlig dos joniserande strålning. Snabbt delande celler som de som finns i benmärg och mag-tarmslemhinnan dör i massa på grund av deras skadade DNA; döden är nästan säker.
Branscher vars anställda är i riskzonen för effekterna av joniserande strålning har i allmänhet policyer och skyddsåtgärder på plats för att förhindra exponering. Till exempel har kärnkraftverk och kärnforskningslabb både bly- och grafitskärmning för att skydda ingenjörer mot radioaktiva material. Dessa anläggningar har även strålningsdetektorer som snabbt kan meddela anställda om något strålläckage skulle uppstå. De flesta sjukhus med röntgenlabb har samma säkerhetsåtgärder på plats. Inom kommersiell flygning förhindrar många flygbolag gravida kvinnor från att agera som en del av en flygbesättning på grund av de ökade nivåerna av joniserande strålning som finns i den övre atmosfären.