Fiecare radiografie produce mici leziuni la nivel celular prin ruperea catenelor de ADN.

Radiațiile X sunt o formă de radiație ionizantă cu lungimi de undă cuprinse între 0.01 și 10 nanometri. Când acești fotoni de înaltă energie lovesc o celulă, ei pot smulge electroni din atomi, creând radicali liberi sau rupând direct legăturile fosfodiesterice ale moleculei de ADN. Acest fenomen este cunoscut sub numele de radioliză și poate cauza rupturi ale unei singure catene sau, mai grav, rupturi duble ale catenei de ADN.Conform Comitetului Științific al Națiunilor Unite privind Efectele Radiațiilor Atomice (UNSCEAR), o radiografie toracică obișnuită expune pacientul la o doză de aproximativ 0.1 mSv, echivalentul radiației naturale de fundal primite în 10 zile. Deși doza este mică, riscul este considerat stocastic, ceea ce înseamnă că probabilitatea apariției unui efect negativ crește odată cu doza totală acumulată pe parcursul vieții. Studiile publicate în jurnalul The Lancet indică faptul că expunerea repetată, în special în rândul copiilor, necesită o monitorizare strictă pentru a preveni riscul de leucemie sau tumori cerebrale.Mecanismele de reparare celulară, precum recombinarea omologă sau unirea capetelor neomoloage, intervin imediat pentru a corecta erorile. Totuși, dacă rata de deteriorare depășește capacitatea de refacere a celulei, pot apărea aberații cromozomiale. Principiul ALARA (As Low As Reasonably Achievable), adoptat la nivel internațional, ghidează practica medicală modernă pentru a asigura că beneficiul diagnosticului depășește întotdeauna riscul biologic minim asumat.