核辐射会以两种方式对人类造成伤害。一种是在人体外直接辐射，相当于一把外置的机关枪向人体突突，我们称之为外照辐射。另一种是，辐射源污染了空气、食物和衣物等，通过呼吸、进食和与皮肤接触进入到人体内部，在人体内突突，我们称之为内照辐射。所以后者的危害较大。

至于核辐射对于人体的作用，就要从分子层面说起。核辐射作用于人体细胞中，直接作用会使DNA、RNA和蛋白质等生物大分子发生电离或激发。

图 | 就像剪刀一样将DNA/RNA链切断

另一方面，核辐射能够使得细胞中的水发生电离或激发，从而发生如下反应：

其中生成的基团带的那个小点可是非常危险的武器，表示自由基。它和过 H2O2 又会间接作用造成大分子结构的改变和活性丧失。总之辐射会损伤生物大分子，从而对细胞造成损伤或杀害。

人体对这些损伤细胞进行修复或者消灭的能力是有一定限度的，而这些辐照损伤超过一定限度（阈值），就最终会使人体出现一些病症，比如白内障、生育力减退等，这种效应被称为非随机效应。同时这样的伤害也会随着辐照吸收量的增加而增加。

表 | 引起成年人不同组织非随机效应的阈值剂量估算值

还有一类损伤，是不管辐射剂量到达多少都会存在，只是发生几率有大有小，辐射剂量越大，发生的概率就越大。如癌症等。

对于非人类物种来说，核辐射造成损伤的基本原理同上。对于动物常常会致其畸形甚至死亡，生态系统是一个复杂的系统，辐射效应的影响不只是生物个体，还会进而影响整个生态系统。