1895年发现X射线以及1896年发现天然放射性后，人们观察到一系列的电离辐射对人体组织有危害作用。1939年核裂变的发现及其随后的应用极大地推动了电离辐射对生命物种（人类物种和非人类物种）影响效应的研究。

辐射照射所致的生物健康效应通常是由体内组织和器官中细胞的损伤引起的。在各类型辐射类型诱发的细胞成分损伤中，最重要的是存在于脱氧核糖核酸（DNA）中的损伤。

DNA是哺乳动物细胞核中最重要的生命大分子。通过复制，DNA将遗传信息准确的传递给子代细胞；通过转录和翻译功能DNA可以合成生命过程中需要的各种蛋白。电离辐射可以引起DNA的结构损伤，如果这种损伤能得到恢复，细胞功能就可以恢复正常；如果修复不成功、不完全或不正常，细胞可能死亡，或者发生遗传信息的改变和丢失。遗传信息的改变会引起遗传性缺陷，在辐射诱发癌症中其重要作用。

就个体而论，电离辐射的健康效应分为两种：躯体效应和遗传效应。躯体效应是指发生在受照射个体身上的损伤效应，遗传效应是指损伤发生在受照个体后代的一种效应。就发生机理而论，电离辐射的健康效应分为确定性效应和随机性效应。

按效应发生的时间，还可以分为急性效应和远后效应，前者是指个体在短时间内接受相当大剂量后即刻或不久发生的损伤表现，后者则是指个体在短时间内接受一定辐射剂量后或长期过量慢性照射累积到一定剂量后经过较长时间（通常6个月以上，若干年甚至几十年）才表现出来的损伤。