มนุษย์ต้องเผชิญกับรังสีพื้นหลังทุกวัน รังสีส่วนใหญ่ที่ผู้คนสัมผัสไม่ได้เกิดขึ้นในความเข้มข้นสูงพอที่จะทำให้เกิดผลร้ายใดๆ หากรังสีพื้นหลังสูงกว่าระดับที่ยอมรับได้ พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจะประสบกับโรคบางชนิดที่สูงขึ้น วัสดุก่อสร้างบางชนิดทำให้ผู้อยู่อาศัยได้รับรังสีพื้นหลังในระดับที่สูงกว่าวัสดุอื่นๆ
การฉายรังสีสามารถทำลายหรือฆ่าเซลล์ได้ การฉายรังสียังทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของรหัสพันธุกรรมของบุคคล ระบบการซ่อมแซมของร่างกายมนุษย์ซ่อมแซมความเสียหายของเซลล์ส่วนใหญ่ ร่างกายแทนที่เซลล์ที่ตายแล้วที่ถูกฆ่าโดยการได้รับรังสีผ่านกระบวนการทางชีววิทยาแบบเดียวกับที่ใช้แทนที่เซลล์อื่น การได้รับรังสีในระดับสูงทำให้เกิดภาวะที่เรียกว่าการเจ็บป่วยจากรังสี
คณะกรรมการกำกับดูแลกิจการนิวเคลียร์ไม่อนุญาตให้ผู้ได้รับใบอนุญาตเปิดเผยต่อสาธารณชนต่อรังสีพื้นหลังมากกว่า 100 มิลลิวินาที มนุษย์ได้รับผลร้ายเพียงเล็กน้อยเมื่อรังสีพื้นหลังยังคงอยู่ในระดับเหล่านี้
อาคารที่สร้างจากอิฐและหินให้รังสีพื้นหลังมากกว่าอาคารที่ทำจากไม้ หินแกรนิตของอาคารรัฐสภาของสหรัฐอเมริกาให้รังสีพื้นหลังในระดับที่สูงกว่าบ้านที่สร้างด้วยอิฐหรือหิน ตามเว็บไซต์ของคณะกรรมการกำกับดูแลกิจการนิวเคลียร์
รังสีไอออไนซ์ทำให้เกิดมะเร็งได้หลายรูปแบบ การฉายรังสีประเภทนี้ทำให้เกิดมะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งเต้านม กระเพาะปัสสาวะ ปอด หลอดอาหาร กระเพาะอาหาร มะเร็งต่อมน้ำเหลืองหลายชนิด และมะเร็งรังไข่ อาจมีการเชื่อมโยงระหว่างการแผ่รังสีไอออไนซ์กับมะเร็งของตับอ่อน ไซนัส และกล่องเสียง ผู้คนตอบสนองต่อรังสีในระดับเดียวกันต่างกัน แม้แต่การได้รับรังสีในระดับที่ปลอดภัยก็อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งได้
คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานนิวเคลียร์กำหนดความเสี่ยงสูงสุดในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ 5,000 millirems ต่อปี นักผจญเพลิงที่ต่อสู้กับไฟหลังจากภัยพิบัตินิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิลได้รับมากถึง 80,000 millirems นักผจญเพลิง 28 คนเสียชีวิตภายในสามวันหลังจากเกิดภัยพิบัติอันเนื่องมาจากโรครังสีเฉียบพลัน