生物机体对不同射线的响应因射线类型及其电离能力的不同而异。射线主要分为带电粒子（如α、β粒子，质子和重离子）和不带电粒子（X、γ射线及中子）。带电粒子如中子、α和β粒子，因其电离能力强，产生的生物效应远超同物理当量的X或γ光子。α粒子因其短射程和高能量消耗，造成的小范围损伤相对较小。放射生物学通过"线性能量传递(LET)"和"相对生物效应(RBE)"概念来量化射线的特性。LET描述射线与介质相互作用时的能量消耗，单位为每微米单位密度物质的千电子伏。低LET射线（如X线、γ线和电子线）LET值小于10keV/μm，而高LET射线（如中子、负Π介子和重离子）LET值大于100keV/μm，质子因其布拉格峰特性，虽低LET但归类为高LET射线。RBE则是比较