电离辐射在组织、器官中的能量沉积是一个随机过程，即使非常低的剂量也可能在细胞关键位置沉积足够的能量而诱发细胞改变或死亡。这种单个细胞的变异，可导致受照者患癌症或在受照者后代身上发生遗传性疾病；或人体全身或局部受到高剂量照射后，由于大量细胞被杀死而不能修复产生可以检测到的组织反应，这些反应可发生在照射后的早期或晚期。
在ICRP第60号出版物中前者称为“随机性效应”，后者称为“确定性效应”。然而在ICRP 2007年的103号出版物中，除保留“随机性效应”和“确定性效应”的名称外，同时又使用直接描述性术语当作其同义词，分别称为“癌症效应”“遗传效应”和“组织效应”。
但总体而言所有的辐射照射的有害健康的生物效应都可归类于“随机性效应”和“确定性效应”这两种类型。具体分类见图3.2。
图3.2 辐射生物效应分类