La mort cellulaire résulte de lésions irréparables dans des structures vitales pour la cellule telles que les chromosomes. La mort cellulaire peut être immédiate pour des doses élevées (plusieurs Gy) ou différée pour les faibles doses.

Les effets des faibles doses sont les suivants :

les lésions sont dans la plupart des cas réparées et la cellule redevient normale

si les lésions sont mal réparées, les cellules peuvent perdre leur capacité de division dés la 1ère division (1ère mitose) ou après plusieurs mitoses (mort différée)

radioprotection radioactivite dose stochastique deterministe rayonnement ionisant alpha beta gamma photon attenuation ecran epaisseur dose absorbe exposition accumulation contamination periode radioelement effet stochastique oxygene biochimej

enfin, la cellule peut sembler normale en terme de survie, mais être anormale en terme chromosomique et subir des effets génétiques (héréditaires) ou s'orienter vers le développement de cancers.

Selon la vitesse de renouvellement du type de cellule, la mort cellulaire peut se manifester :

entre quelques heures et quelques jours pour les cellules à division rapide: par exemple les cellules souches de la moelle osseuse

entre quelques mois à quelques années pour les cellules à division lente: par exemple, les neurones n'ayant plus à se diviser demeurent fonctionnels pour de faibles doses.