Hastalıkların erken tanı ve tedavisinde, iyonize radyasyon içeren görüntüleme yöntemleri önemli rol oynarlar. Tanı ve tedavide, hastaya uygulanacak radyasyon dozunun mümkün olduğunca az tutulması ve radyasyondan koruyucu önlemler alınmasına rağmen hastada radyasyon hasarı oluşma olasılığı bulunmaktadır. Bu nedenle düşük ve/veya yüksek doz radyasyon uygulamaları, hücrede biyokimyasal ve moleküler sinyal yolaklarını aktive ederek, hücresel düzeyde etkiler oluşturmaktadır. Günümüzde radyasyon içeren uygulamaların sıklığı ve teknik parametrelerin yüksek değerlerde kullanılmasıyla hasta dozları ve buna bağlı doku hasarları görülme olasılığı giderek artmaktadır. Radyasyon hasarı ile ilgili çalışmalarda rapor edilen hücresel mekanizmaların başında, apoptozis ve hücre içi reaktif oksijen türleri (Reactive Oxygen Species, ROS) oluşumu gelmektedir. Apoptozis, radyoterapi uygulamalarında tümörü yok etmede hedeflenen bir sonuç iken tanısal amaçlı düşük doz uygulamalarda doku hasarını arttırıcı istenmeyen bir sonuçtur. Tanı ve tedavi amacıyla kullanılan radyasyonun, farklı dokular üzerinde erken ve geç etkileri bulunmaktadır. Düşük doz iyonize radyasyonun hücresel düzeyde etkileri, hangi moleküller ve/veya sinyal ileti yolakları üzerinden oluştuğu konusunda çok sayıda araştırma olmasına rağmen henüz tam olarak açıklanamamıştır. Radyasyon hasarlarına ait moleküler düzeyde yapılan çalışmalar, oluşabilecek hasarların erken düzeyde belirlenmesi ve sonrasında önleyici tedavilerin planlanabilmesi açısından çok önemlidir. Bu derleme, radyasyonun hücrede farklı sinyal ileti yolakları ve moleküller üzerinden yaptığı etkileri güncel literatüre bağlı olarak değerlendirmeyi amaçlamıştır. Anahtar kelimeler: Radyasyon; hücre; doku hasarı; apoptozis; reaktif oksijen türleri.