Захворювання зазвичай розвивається через 2-5 років від початку опромінення. Клініко-морфологічні прояви розвиваються повільно та поступово прогресують. При сумарній дозі до 1,0-1,5 Гр захворювання не розвивається, при опроміненні в дозі від 1,0-1,5 до 4-5 Гр виникають легкі та середньо важкі форми хвороби.

Першими симптомами гострої променевої хвороби є нудота, блювання, млявість, апатія, відсутність бажання рухатись (адинамія). Цей стан також має назву первинної променевий реакції. Ранні симптоми, що виникають одразу після опромінення, залежать від отриманої людиною дози.

Навіть при легкій формі займає щонайменше 1-2 місяців. Робота різних систем організму нормалізується не одночасно, деякі ознаки хвороби зникають достатньо швидко, Інші спостерігаються протягом тривалого часу.

1000 – 5000 рад (10-50 Гр.) Летальна доза, смерть настає через один-два тижні від внутрішніх кровотеч (стоншуються клітинні мембрани), в основному в шлунково-кишковому тракті. 300-500 рад (3-5 Гр.) Летальна доза, половина опромінених вмирають протягом одного-двох місяців від ураження клітин кісткового мозку.