Лучевая болезнь развивается под влиянием воздействия на организм ионизирующего излучения. Поражающими факторами являются электромагнитные колебания в форме рентгеновских лучей, или -лучей, а также потоки быстрых, медленных нейтронов и отрицательно заряженных -частиц или отрывающихся от своих источников электронов высоких энергий.
Внешнему облучению организм подвергается только во время пребывания в области воздействия излучения. Внешнее воздействие может инициировать образование в организме различных радиоактивных веществ, что временно превращает организм в носителя радиоактивных веществ, которые подвергают его внутреннему облучению.
Попадания радиоактивных веществ внутрь организма происходит через дыхательный тракт, пищеварительную систему, а также возможно проникновение через раневую поверхность и даже неповрежденную кожу. Воздействие излучения при этом осуществляется путем испускания инкорпорированным веществом — или -частиц, а также — лучей. Наиболее опасны так называемые долгоживущие изотопы, которые могут быть источником излучения в течение многих лет. Выделение радиоактивных веществ происходит в основном через желудочно-кишечный тракт, легкие и почки.
Внешнее облучение либо попадание внутрь организма радиоактивного вещества, обладающего длительным периодом полураспада, приводит к общему, генерализованному заболеванию.
Выраженность биологических сдвигов в организме зависит от проникающей способности излучения, его ионизирующего эффекта, дозы, времени воздействия и исходного состояния организма. Высокой ионизирующей активностью обладают -частицы. -частицы и рентгеновские лучи обладают большой проникающей способностью и, следовательно, мало поглощаются и в меньшей степени ионизируют ткани.
Ионизирующему излучению подвергаются работники металлургической, химической промышленности при обработке радиоактивных руд и изотопов. Обсуживающий персонал ядерных реакторов и энергетических установок, занятых на разведке и добыче полезных ископаемых также могут подвергаться воздействию излучения. Рентгеновское излучение может поражать работников медицинских учреждений и технических лабораторий.