放射效应还取决于被照射的身体面积,全身1次吸收2Gy不致死；但当整体剂量达到4.5Gy时,死亡率约为50%(LD50)；而在很短时间内所给整体剂量＞6Gy时,几乎肯定致死.相反,若长时间内给小区域组织(如癌肿治疗)照射数10Gy,则仍可耐受.

　　在机体内的剂量分布也很重要,一般细胞转化越快,对辐射的敏感性越大.淋巴细胞最敏感,其他依次为性腺,增殖的骨髓细胞,肠上皮细胞,表皮,肝细胞,肺泡和胆道上皮细胞,肾上皮细胞,内皮细胞(胸膜和腹膜),神经细胞,骨细胞和肌肉及结缔组织.放射治疗时,敏感区域(如肠,骨髓)加以防护,而可接受高整体剂量,否则可致死.

病理生理学

　　给足够高的剂量照射后,可发生细胞坏死.高的亚致死剂量可通过降低有丝分裂率,减缓DNA合成或使细胞变成息肉状,而干扰细胞的增殖.连续进行更新的组织(如肠上皮,骨髓,性腺)经辐射后可产生剂量依赖的进行性再生不良,萎缩,最终纤维化.某些受损但仍能进行有丝分裂的细胞,在其死亡前还可经1或2个生殖周期,产生异常的后代(如巨大晚幼粒细胞,分叶过度的嗜中性白细胞).

　　＜100mGy剂量的身体和遗传学效应,通常用高剂量研究结果的线性外推法来估计,因为很低剂量的生物学效应的客观资料很少.某些学者假设了阈值效应,但尚未充分阐明.有报道称,另加极低剂量照射的动物存活时间比仅仅接受本底照射的动物的存活时间长.