Всяка рентгенова снимка причинява микроскопични увреждания на ДНК, буквално разрушавайки нейната структура.

Рентгеновите лъчи са форма на високоенергийно електромагнитно излъчване, открито от Вилхелм Рентген през 1895 г. Когато тези фотони преминават през тъканите, те притежават достатъчно енергия, за да избиват електрони от атомите. Този процес, наречен йонизация, създава свободни радикали и директно прекъсва фосфодиестерните връзки в гръбнака на ДНК молекулата.Биологичните ефекти се измерват в единици, наречени милисиверти (mSv). Една стандартна рентгенова снимка на гръдния кош излага пациента на около 0,1 mSv, което е еквивалентно на естествената фонова радиация, получена за 10 дни. Въпреки ниската доза, всяко излагане носи риск от стохастични ефекти, при които вероятността от рак се увеличава с натрупването на дозата през целия живот.Клетките използват специализирани ензими за поправка на двойноверижни прекъсвания, но грешките при възстановяването могат да доведат до хромозомни аберации. Проучване, публикувано в списание „The Lancet" през 2004 г., показва, че диагностичните рентгенови изследвания допринасят за около 0,6% до 3% от случаите на рак в развитите страни. Поради това Международната комисия по радиологична защита (ICRP) налага принципа ALARA — излагането на радиация трябва да бъде възможно най-ниско.