Le radiazioni prodotte dai radioisotopi interagiscono con la materia con cui vengono a contatto, trasferendovi energia.
Tale apporto di energia, negli organismi viventi, produce una ionizzazione delle molecole.
Gli effetti possono essere irrilevanti o più o meno dannosi, a seconda della dose di radiazioni ricevuta e del tipo delle radiazioni stesse. Per meglio chiarire l'importanza della dose assorbita, un esempio noto a tutti é quello delle radiazioni ultraviolette dei raggi solari, che, per l'uomo, a piccole dosi sono innocue, ma per esposizioni eccessivamente prolungate possono provocare colpi di sole o bruciature della pelle.
L'uomo può essere esposto alla radioattività in due modi:
• per esposizione esterna, che avviene quando l'individuo si trova sulla traiettoria delle radiazioni emesse da una sorgente radioattiva situata all'esterno dell'organismo; si parla, in questo caso, di irradiazione
• per esposizione interna, che si verifica quando la sorgente radioattiva si trova all'interno dell'organismo, a causa di inalazione per respirazione, e/o ingestione, ovvero per introduzione attraverso una ferita; si parla, in questo caso, di contaminazione interna
L'esposizione esterna cessa quando l'individuo si allontana dalla sorgente ovvero vengono interposti opportuni schermi tra sorgente e individuo. Le radiazioni alfa, beta e gamma da esposizione esterna non fanno diventare radioattiva la materia che le assorbe.
L'esposizione interna cessa quando i radioisotopi respirati o ingeriti o introdotti attraverso ferite sono completamente rimossi dall'organismo (ad esempio: con l'urina, le feci, ecc.).
In termini molto generali, gli effetti delle radiazioni ionizzanti sull'uomo possono distinguersi in effetti immediati ed effetti a lungo termine.
Gli effetti immediati sono quelli che, al di sopra di un certo valore di dose, si manifestano indistintamente a tutti coloro che sono stati irradiati, entro un tempo di solito assai breve (non più di qualche giorno o qualche settimana), e per cui la gravità dei danni aumenta con l'aumentare della dose. Ad esempio: una esposizione superiore a 1 Gray comporta, come conseguenze, vomito e netta modificazione della formula del sangue; una esposizione superiore a 5 Gray può provocare il decesso per danno al tessuto emopoietico se il soggetto non è sottoposto a cure adeguate.
L'esposizione a dosi più o meno elevate di radiazioni ionizzanti può avere effetti a lungo termine che possono provocare cancro o leucemia.