Как и любые другие вещества, атомы и молекулы живых клеток под действием рентгеновского и гамма-излучений, а также потоков заряженных частиц ионизируются, в результате чего в них происходят физико-химические изменения, влияющие на характер их последующей жизнедеятельности, в частности на наследственные особенности организма (см. Ионизация). Согласно одним взглядам, ионизация атомов и молекул, возникающая под влиянием облучения, ведет к разрыву химических связей в сложных белковых молекулах, чрезвычайно чувствительных ко всяким внешним воздействиям. По другим теориям, первичные реакции происходят в воде, из которой в основном состоят ткани организма. Вода при этом разлагается на водород и свободный радикал ОН, которые присоединяются к молекулам белка, вызывая изменения в их химической структуре. Изменения нормальных химических процессов в тканях нарушают обмен веществ, что в ряде случаев приводит к обратному развитию (дегенерации) клеток организма. Многие ученые считают, что все изменения в живых клетках определяются рефлекторным механизмом, так как на ионизирующие излучения реагирует в первую очередь нервная система. Изменения же в тканях и органах следует рассматривать лишь как вторичные. Интенсивное воздействие излучений на живой организм может вызвать лучевую болезнь
