มีผลหลายอย่างของการแผ่รังสี ionizing ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสี การแผ่รังสีโอโซนเป็นทั้งคลื่นหรืออนุภาคที่เป็นสาเหตุให้อะตอมที่พวกมันชนสูญเสียอิเล็กตรอน กระบวนการนี้อาจมีผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตเช่นอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนหรือที่เรียกว่าอนุมูลอิสระทำลายร่างกายมนุษย์ในระดับพันธุกรรม ขึ้นอยู่กับขนาดของรังสีผลกระทบของการไอออไนซ์จะอยู่ในช่วงตั้งแต่ไม่มีอาการที่สังเกตได้ถึงมะเร็ง เนื่องจากการแผ่รังสีไอออไนซ์เป็นปัญหาในหลายอุตสาหกรรมจึงมีกฎระเบียบและมาตรการป้องกันที่แตกต่างกันในการปกป้องพนักงาน
แหล่งที่มาหลักของรังสีไอออไนซ์คือรังสีคอสมิกฟิวชั่นนิวเคลียร์ฟิชชันนิวเคลียร์และการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี แหล่งที่มาใด ๆ เหล่านี้สามารถสร้างรังสีไอออไนซ์ได้สามประเภทหลัก: อัลฟาเบต้าและแกมม่า อัลฟ่าเป็นอันตรายน้อยที่สุดในขณะที่แกมม่าที่ผลิตในปริมาณมากในระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์เป็นอันตรายที่สุด มาตรการความปลอดภัยหลายอย่างจำเป็นต่อการป้องกันรังสีแกมมา ไม่ได้หมายความว่าปริมาณรังสีอัลฟ่าหรือเบต้าจะไม่เป็นอันตรายต่อบุคคล
ผลกระทบของรังสีไอออไนซ์เริ่มต้นที่ระดับเซลล์ ในช่วงเวลาของการเปิดรับอนุมูลอิสระผ่านร่างกายด้วยความเร็วแสง มันอยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ซึ่งเป็นพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสำหรับสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตซึ่งการทิ้งระเบิดสร้างความเสียหายได้มากที่สุด หากดีเอ็นเอของสายได้รับความเสียหายเพียงเล็กน้อยดีเอ็นเอก็สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ เพิ่มความเสียหายอีกเล็กน้อยและเซลล์จะทำลายตัวเองเพื่อไม่ให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
ผลกระทบของรังสีไอออไนซ์กลายเป็นปัญหาเมื่อเซลล์เกิดความเสียหายจนกลไกการทำลายตนเองไม่ทำงานอีกต่อไป ในสัตว์เซลล์หนึ่งสามารถกลายเป็นเมล็ดพันธุ์ของมะเร็งร้ายได้ ปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดเนื้องอกหลายชนิดพัฒนาไปทั่วร่างกาย ผลกระทบที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้นเมื่อสัตว์ได้รับรังสีที่ทำให้เสียชีวิตอย่างรุนแรง การแบ่งเซลล์อย่างรวดเร็วเช่นที่พบในไขกระดูกและเยื่อบุทางเดินอาหารจะตายเนื่องจากมวลของ DNA ที่เสียหาย เกือบตายแน่นอน
อุตสาหกรรมที่พนักงานเสี่ยงต่อผลกระทบของรังสีโดยทั่วไปจะมีนโยบายและมาตรการป้องกันเพื่อป้องกันการสัมผัส ตัวอย่างเช่นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และห้องปฏิบัติการวิจัยนิวเคลียร์มีทั้งการป้องกันตะกั่วและกราไฟท์เพื่อปกป้องวิศวกรจากวัสดุกัมมันตรังสี สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ยังมีเครื่องตรวจจับรังสีที่สามารถแจ้งพนักงานได้อย่างรวดเร็วหากมีการรั่วไหลของรังสี โรงพยาบาลส่วนใหญ่ที่มีห้องปฏิบัติการ X-ray นั้นมีระบบป้องกันเช่นเดียวกัน ในการบินเชิงพาณิชย์สายการบินหลายแห่งป้องกันไม่ให้สตรีมีครรภ์ทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของลูกเรือการบินเนื่องจากระดับการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ
