تتميز النظائر المشعة بخواص بيولوجية مختلفة تعتمد على نوع النظير وكمية التعرض له. ومن بين هذه الخواص:
1- القدرة على التسبب في تلف الخلايا الحية والأنسجة والعضلات.
2- القدرة على الإصابة بالسرطان نتيجة لتراكم النظائر المشعة في الأنسجة الحية.
3- القدرة على التأثير على الجهاز المناعي وتقليل قدرته على مكافحة الأمراض.
4- القدرة على التأثير على الجهاز العصبي وتسبب الأضرار في الدماغ والأعصاب.
5- القدرة على التأثير على الخصوبة والتكاثر وتسبب العيوب الخلقية في الأجنة.
وبالتالي، فإن النظائر المشعة يجب التعامل معها بحذر واتباع إجراءات السلامة اللازمة عند التعامل معها.