Лучевые повреждения касаться ядра или цитоплазмы. Повреждение ядра является следствием разрушающего действия излучений на хромосомы или на соседние молекулы; последние повреждаются ионизацией, что приводит к местному действию продуктов окисления, как находящиеся поблизости. Поскольку степень лучевого повреждения линейно зависит от объема клеточных ядер и убывает прямо пропорционально числу хромосом. Можно сделать вывод: лучевое повреждение ядра, по-видимому, является функцией его объема деленного на число хромосом. Летальным для растения является количество излучения равное 4∙106 эВ на одну хромосому. Излучения приводит не только к уменьшению количества имеющихся ДНК в ядре, но и к подавлению ее дальнейшего синтеза.
Активизация многих органических веществ под влиянием излучения приводит к образованию свободных радикалов, очень активных окислителей. Именно за счет окислительных свойств свободных радикалов можно отнести действие излучения на сульфид-гидрильное соединение, а также на другие компоненты клетки, способных подвергаться окислению.