Det er flere faktorer som bestemmer hvor skadelig stråling er. Mengde og type stråling, hvilke organer i kroppen som utsettes samt varigheten vil være avgjørende for hvor stor skaden blir.
Mindre stråledoser
Mindre stråledoser vil ikke føre til merkbare skader i første omgang, men kan gi senskader bl.a i form av kreft.
Store stråledoser
Det skal svært store stråledoser til før det oppstår akutte stråleskader, dvs. skader som kan merkes kort tid etter bestråling. Disse kan opptre ved strålebruk i medisin og industri, men er meget sjeldne. Akutte skader vil neppe forekomme i nordiske land selv ved det verst tenkelige utslipp fra et kjernekraftverk utenfor Norden. Det er bare i umiddelbar nærhet av et havarert kjernekraftverk at mennesker risikerer å få akutte stråleskader.
Grenseverdier
Det er fastsatt absolutte grenseverdier for hvor store stråledoser som kan tillates for yrkeseksponerte og befolkningen som helhet. Målsettingen er at alle stråledoser skal holdes så lave som praktisk mulig, selv om de er under grenseverdien. Grenseverdiene fastsettes på grunnlag av internasjonale anbefalinger.
Grenseverdier for strålingsarbeidere er i dag 20 mSv pr. år. Den faktiske middeldosen for personell som arbeider i strålemiljøer (f.eks. ved røntgenavdelinger på sykehus), er om lag 1 mSv pr. år. For gravide skal dosen til fosteret ikke overstige 1 mSv. For personer i befolkningen er dosegrensen 1 mSv pr. år.
Senskader
En høy stråledose fra et radioaktivt stoff kan skade eller drepe celler i kroppen. Celler som utsettes for en liten stråledose, reparerer som oftest seg selv. Men i enkelte tilfeller vil cellen omvandles til en celle som senere vil kunne gi opphav til kreft. Kreft vil ikke kunne påvises før flere år etter at bestrålingen skjedde. Kreft regnes derfor som en senskade.
Som regel vil det være umulig å identifisere hvilke krefttilfeller som skyldes stråling. Man regner med at en viss andel av alle krefttilfeller er forårsaket av stråling. Av disse vil bare en liten andel skyldes radioaktiv forurensning. Gjennomsnittlig mottar en nordmann i størrelsesorden 4 mSv per år fra naturlige strålekilder. Mesteparten av denne dosen stammer fra radon i boliger.
Fosterskader
Et foster kan særlig skades dersom det utsettes for stråling i den første delen av svangerskapet. Barn regnes også som mer sårbare for stråling enn voksne. Derfor er beskyttelsestiltakene for barn og gravide ekstra strenge.
Akutte skader
Akutte skader av stråling arter seg på en helt annen måte enn senskadene. Hvis stråledosen overskrider visse høye terskelverdier, vil alle individer som er utsatt utvikle sykdomssymptomer i løpet av forholdsvis kort tid (timer, dager, uker). Eksempler er akutt strålesyke, lokale stråleskader på huden, lungeskader, skader på skjoldbruskkjertelen, og i visse tilfeller fosterskader. For denne typen skader vil stråledosen bestemme hvor alvorlig symptomene blir - i motsetning til kreft, der stråledosen bestemmer hvor stor sannsynlighet det er for sykdom en eller annen gang i fremtiden.
Akutt strålesyke kan opptre når et menneske får en stråledose på godt over 500 mSv til mesteparten av kroppen (500 mSv er mer enn hundre ganger mer enn den stråledosen en person normalt mottar i løpet av et år). Bloddannende organer og slimhinnene i mage og tarm kan skades. Hvis lungene utsettes for høye stråledoser, kan det utvikles alvorlige lungeskader. Skjoldbruskkjertelen kan skades av høye doser fra radioaktivt jod. Stråledoser over 3000 mSv kan være dødelige ved at et stort antall celler i kroppen ødelegges.
Akutte stråleskader forekommer bare hvis folk oppholder seg nær en svært kraftig strålekilde. Det er lite trolig at det vil bli akutte stråleskader i Norge etter en utenlands kjernekraftulykke.
