Różne rodzaje komórek i tkanek organizmu mają różny stopień wrażliwości na działanie promieniowania jonizującego. Najła­twiejsze do stwierdzenia są zmiany morfologiczne w komórkach i tkankach.

Według zasady Bergonie i Tribondeau, promienioczułość tkanki jest proporcjonalna do aktywności proliferacyjnej i odwrot­nie proporcjonalna do stopnia jej zróżnicowania. Oznacza to, że im tkanka ma doskonalszą strukturę i jest bardziej zróżnicowana, tym jest odporniejsza na działanie promieniowania. Tkanki proste, szybko rosnące, reagują na promieniowanie bardziej intensywnie. Taka jest reguła,jeśli chodzi o odpowiedź morfologiczną tkanek. Re­guła ta jednak zawodzi, jeśli brać pod uwagę zmiany czynnościowe. I tak, tkanka nerwowa reaguje na promieniowanie słabymi zmianami morfologicznymi, ale zmiany czynnościowe są tak znaczne, że należy uznać ją za wysoce promienioczułą.

Do najbardziej promienioczułych tkanek należą: tkanka lipifatyczna (wraz z dojrzałymi limfocytami), tkanka krwiotwór­cza oraz komórki rozrodcze. Wysoką promienioczułością od­znaczają się komórki warstwy rozrodczej skóry, błona śluzowa jelit, soczewka oka (szczególnie wrażliwa na promieniowanie neutronowe), komórki chrzęstne i komórki kościotwórcze (osteoblasty) oraz śród- błonki naczyń. Stosunkowo najmniej promienioczułe są komórki na­błonka gruczołowego oraz tkanki: wątroby, nerek, pęcherzyków płuc­nych i mięśniowa.

Z praktycznego punktu widzenia szczególnie ważne są zmiany wy­stępujące w takich narządach, jak skóra, układ krwiotwórczy i chłon­ny, krew obwodowa, narządy rozrodcze, soczewka oka i błona śluzowa jelit. Wymienione narządy i tkanki nazywane są krytyczny-mi, ponieważ odznaczają się wysoką promienioczułością i mają duże znaczenie dla organizmu jako całości. Narządami krytycz­nymi nazywa się również te narządy, które w danej chwili są szczególnie narażone na działanie promieniowania, a więc skórę na­rażoną na napromienienie z zewnątrz oraz różne tkanki wybiorczo wychwytujące wprowadzoną do wnętrza ciała substancję promienio­twórczą, np. kości i szpik przy wewnętrznym skażeniu strontem pro­mieniotwórczym lub radem, tarczyca przy podaniu jodu promieniotwórczego.