辐射致癌指的是电离辐射的远后效应，辐射致癌是辐射因素与机体交互作用的结果, 是一个非常复杂且渐进式的发展过程,。电离辐射是一种天然存在的基因毒剂，但是它的原理又和化学基因毒剂不同，电离辐射能够直接穿透组织、细胞，并且将能量以随机的方式沉积在细胞中。机体的组织和细胞受损程度除了与受辐射量的大小相关外，还和辐射源的物理参数也密切相关。辐射致癌效应可以是由 X 射线、γ射线、中子等的外照射作用的结果，也可以是发生放射性内污染后由放射性核素发射α粒子等内照射作用的结果。
辐射致癌发生机理上包括基因组不稳定性和与细胞增殖相关的多个信号转导通路机制的异常。DNA是电离辐射作用靶分子，电离辐射可诱发多种类型DNA分子损伤，包括有核苷碱基损伤、交联、DNA单链和双链断裂。辐射通过损伤DNA分子启动细胞癌变，并非单一基因或辐射特异基因的作用，似乎是多途径作用，并有随机性。
DNA修复、细胞周期阻滞和细胞凋亡三大机制，在细胞层次上共同构筑了机体防御辐射细胞恶性转化的自我保护系统。细胞DNA修复机制是一个高度进化保守的DNA代谢机制，哺乳动物细胞的 DNA修复系统复杂又近乎完美，正常细胞几乎具备修复各种类型DNA损伤的能力。细胞如果发生不可恢复的周期阻滞，就可能启动细胞凋亡，从而剔除潜在突变和具有癌变潜力的细胞。正常生理状态下，细胞凋亡是机体在系统发育过程中维持细胞增殖和细胞死亡稳态平衡的重要途径。
