Bunky majú tiež schopnosť poškodenie opravovať. Pokiaľ však poškodenie prekročí istú mieru alebo zasiahne citlivú časť bunky, môže byť škoda nenapraviteľná.
Život zasiahnutej bunky môže pokračovať týmito spôsobmi:
1. Bunka poškodenie opraví a bude žiť ďalej.
2. Bunka zahynie na následky rozsiahleho poškodenia. Potom záleží na počte mŕtvych buniek, či bude zasiahnutý aj celý organizmus. V prípade odumretia väčšieho počtu buniek môžu zlyhať postihnuté orgány a spôsobiť smrť. Ide o tzv. nestochastické účinky žiarenia, niekedy označované ako akútna choroba z ožiarenia:
- Vysoké dávky nad 30 Sv (Sievert) poškodia centrálny nervový systém tak, že smrť nastáva počas niekoľkých hodín alebo dní. Medzi príznaky patrí nevoľnosť, prudké zvracanie, dezorientácia, kóma.
- Nižšie dávky od 10 do 30 Sv spôsobia ťažké poškodenie vnútorných orgánov, najmä tráviaceho ústrojenstva. V prvých hodinách nasleduje nevoľnosť a zvracanie. Potom sa vnútri zažívacieho traktu objavia vredy, sprevádzané stratou tekutín a infekciami. Smrť nastáva počas niekoľkých týždňov, väčšinou kvôli neschopnosti poškodených buniek výstelky čreva vytvoriť delením novú generáciu.
- Dávky medzi 1 a 10 Sv vyvolajú najprv nevoľnosť a zvracanie. Potom nasleduje obdobie, kedy sa pacientovi uľaví. Polovica chorých však nakoniec zomiera na vážne poškodenie buniek v kostnej dreni, ktorá zásobuje organizmus krvou.
3. Bunka prežije, ale neopraví všetky poškodenia. V takomto prípade hrozí riziko, že vyvolá rakovinové bujenie, alebo že (ak ide o bunku pohlavných orgánov) sa jej poškodenie prejaví tým, že narodené dieťa bude mať vrodenú chybu. Vrodená chyba nemusí byť viditeľná, môže ísť o skrytú rakovinu, ktorá sa prejaví neskôr počas života dieťaťa. Ide o tzv. stochastické účinky žiarenia.
Do tejto oblasti patria účinky nízkych dávok žiarenia, najmä v prípade dlhodobého pôsobenia na človeka. Nebezpečenstvom malých dávok žiarenia sa zaoberá mnoho štúdií, tie ale nedospeli k jednoznačným záverom. Dlhodobo sa však ukazuje, že práve na dlhodobé účinky malých dávok žiarenia je ľudský organizmus omnoho citlivejší, ako sa skôr predpokladalo.
V zásade platí, že žiadna, ani najmenšia dávka, nie je úplne bezpečná - vždy zvyšuje riziko úmrtia človeka, väčšinou vznikom rakoviny. Otázkou zostáva, o koľko je riziko úmrtia dávkou zvýšené. Medzi odborníkmi sú rozdielne názory, veda však k rizikám žiarenia pristupuje stále opatrnejšie. Za posledných štyridsať rokov sa preto medzinárodne odporúčané limity radiačných dávok pre obyvateľov znížili 15-násobne. Dnes sú 1 mSv (milisievert) za rok.
Ďalší problém spočíva v tom, že pri nádoroch a genetických poškodeniach možno predpokladať iba nárast ich výskytu u celej populácie, ale v žiadnom jednotlivom prípade nie je možné rozoznať, či ide o následok ožiarenia.
Podľa súčasných medzinárodných autorít (ICRP, UNSCEAR, BEIR) sa riziko smrteľných následkov žiarenia pohybuje od 0,05 do 0,2 úmrtí na tzv. kolektívnu dávku 1 Sv. Kolektívna dávka znamená, že nezáleží na tom, či dostalo 1000 ľudí dávku 100 mSv alebo 10 000 ľudí dávku 10 mSv. Riziko úmrtia zostáva v obidvoch prípadoch rovnaké – v obidvoch prípadoch je možné očakávať predčasnú smrť 5 ľudí.