Como hemos visto, las lesiones celulares inducidas por radiación, en caso de no repararse correctamente derivan en efectos cardinales como la mutación o la muerte celular, que son la base de las secuelas observadas a nivel del organismo. Según el evento, el resultado será diferente para el individuo. Por un lado, puede suceder que cuando se supera cierto nivel de dosis, se muera un gran número de células que lleva a la pérdida funcional del tejido. Esto constituye un Efecto Determinista, cuya probabilidad de ocurrencia y gravedad aumenta por encima de un umbral hasta su valor máximo (100%), pero es nula por debajo de este valor. Por otro lado, puede suceder que las células irradiadas sobrevivan, pero con cambios en el genoma, dando lugar a Efectos Estocásticos, de naturaleza aleatoria. Si la célula que porta la mutación es un gameto, podrá transmitirse a la descendencia del individuo, dando lugar a un efecto hereditario. Si en cambio, la mutación sucede en una célula somática la consecuencia podría ser la carcinogénesis. La probabilidad de ocurrencia de estos efectos estocásticos es función de la dosis; no presentan umbral. No obstante, la gravedad no guarda relación alguna con el nivel de exposición.