Radyasyonun belirtileri, maruz kalınan doz, süre ve etkilenen dokulara göre değişiklik gösterir. Düşük dozda ve uzun sürede maruziyet durumunda: Hücrelerde birikerek DNA hasarına yol açar ve bu hasarlar yıllar sonra kansere dönüşebilir. Bağışıklık sistemi zayıflayabilir ve yara iyileşmesi gecikebilir. Yüksek dozda kısa sürede maruziyet durumunda: Mide bulantısı, kusma, halsizlik, ciltte kızarıklık ve saç dökülmesi gibi akut belirtiler ortaya çıkar. Organ hasarı ve enfeksiyon riski artar. Radyasyon hastalığının diğer belirtileri arasında baş ağrısı, ateş, baş dönmesi, iç kanamadan kaynaklanan kanlı kusmuk ve dışkı, düşük kan basıncı bulunur. Radyasyon hastalığına maruz kalındığından şüphelenildiğinde acil tıbbi yardım alınmalıdır.