Нестохастическое воздействие радиации на здоровье возникает при ее высоком уровне и усиливается с ее усилением. Краткосрочное сильное облучение называют «острым». Его воздействие на здоровье проявляется в отличие от рака моментально. Появляются ожоги и слабость в результате радиационного отравления.  Острое облучение может привести к преждевременному старению и даже смерти. Если доза фатальна, смерть наступает в течение двух месяцев. Симптомы радиационной болезни включают: тошноту, слабость, выпадение волос, ожоги кожи, нарушение функций внутренних органов. Во время некоторых видов лечения пациент подвергается острому облучению, получая сравнительно высокую дозу радиации.