射线照射可引起两类损伤症状：急性损伤(即刻效应)和慢性损伤(延迟反应).急性辐射综合征能损伤很多器官。大脑综合征是在受到很高剂量(大于30gy)辐射时引起的。常常危及生命。最初的症状是恶心、呕吐，随后出现疲倦、昏睡，甚至昏迷。这些症状很像脑炎。在几小时内出现震颤、痉挛，共济失调直至死亡。胃肠综合征是在受到比上述剂量小但仍然较高的(4gy以上)辐射引起的。症状有严重恶心、呕吐和腹泻，导致严重失水。最初，症状是由胃肠道粘膜细胞坏死引起的。由于肠壁进行性损伤和细菌感染，症状反复出现。最后，吸收营养的细胞完全破坏，损伤部位大量渗血。通常在辐射后4~6天新细胞再生。但即使这样，病人也很可能在2~3周后，因骨髓衰竭死亡。造血系统综合征放射损伤骨髓、脾和淋巴结等生成血细胞的造血器官，2~10gy的辐射后可出现症状，开始时，有食欲不振、淡漠、恶心和呕吐，受辐射后6~12小时症状最明显，24~36小时后症状可完全消失。症状相对稳定期间，淋巴结、脾和骨髓中造血细胞开始减少，致红细胞和白细胞严重不足。抵抗感染的白细胞减少可能引起严重感染。若辐射总剂量超过6gy,常常因造血功能与胃肠功能障碍危及生命。急性放射损伤发生在放射治疗后，特别是病人腹部照射之后。症状有恶心、呕吐、腹泻、食欲减退、头痛、乏力，以及心动过速，常在几小时或几天内消失，原因尚不清楚。长期或反复接受来自放射性植入物或外源性射线的低剂量辐射，可引起闭经、男性和女性生育力下降、女性性欲减退、白内障、贫血、白细胞与血小板减少等。身体局部接受大剂量射线照射后可引起脱发、皮肤萎缩、溃疡、角化病、蜘蛛痣(毛细血管扩张).最终可引起皮肤鳞状细胞癌。在摄入放射性化合物，如镭盐，几年后，可引起骨瘤。偶尔在癌的放射治疗后很久，还可能出现放射损伤。接受大剂量射线后6个月至1年肾功能不可能出现延期损害；也可有贫血和高血压。肌肉的大剂量累积可引起痛性肌病，伴肌肉萎缩和钙化，极少数放射损伤患者可引起恶性肌肉肿瘤。放射治疗肺癌能引起放射性肺炎，大剂量照射还可能引起肺组织严重纤维化，危及生命。纵隔广泛照射后，可引起心肌炎和心包炎。脊髓累积照射剂量较大时，可能造成灾难性损害，导致瘫痪。腹部广泛照射(如淋巴结癌、睾丸癌或卵巢癌)能导致肠道慢性溃疡、纤维化和穿孔。在细胞分化时，射线能使遗传物质发生改变。生殖系统外的细胞，这种改变能引起细胞异常增殖，导致癌和白内障这类疾病。对实验动物的卵巢、睾丸进行照射发现，后代遗传异常(突变)增加，但这种影响在人类尚未被证实。有些研究人员认为低于某一剂量(阈值)的照射是无害的。而另一些研究人员认为只要卵巢和睾丸受到照射都是有害的。由于至今尚无定论，大多数权威人士建议无论是医用还是职业接触射线都应保持在最低水平。无论什么情况下，每1gy辐射剂量引起与射线有关疾病或遗传突变的机率估计在1/100,而每人一年平均接受的辐射剂量约为0.002gy.

放射损伤的诊断：一个人在接受放射治疗或在事故中受射线照射后出现症状，应怀疑有射线损伤。检查机体功能障碍的方法很多，但现在尚无用来诊断辐射损伤的特殊方法。预后根据总剂量、剂量率以及在体内分布情况而定。反复进行血液和骨髓检查可了解损伤的严重性。若出现大脑综合征或胃肠综合征时，放射损伤的诊断比较明确，但预后很差。出现大脑综合征，常在几小时至几天内死亡；胃肠综合征常在3~10天内死亡，虽然有的人能存活几周；造血系统综合征常在8~50天内死亡；也可能在2~4周间因严重感染或3~6周间因大出血导致死亡。慢性放射损伤，有可能是在不知道或被忽视有外照射的情况下，受到辐射，诊断很困难，甚至不可能。如果怀疑为射线损伤，应寻找职业辐射的可能性，可到有关保存辐射记录的机构查阅资料。对明显受到辐射并出现异常的人，可以定期检查细胞中含有遗传物质的染色体。但这些检查结果不一定得出肯定的结论。如受到辐射，应定期检查眼是否出现白内障。