Akute Strahlenschäden können bei Personen innerhalb kurzer Zeit (Tage oder Wochen) nach einer Strahlenexposition mit hohen Dosen (über ca. 500 mSv) , wie sie in Unfallsituationen erreicht werden können, auftreten. Zu den akuten Strahlenschäden zählen u. a. das Erythem der Haut (Rötung, verbrennungsähnliche Erscheinungen), Haarausfall, Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit und Blutarmut (Anämie). Bleibt die Strahlendosis unter einem gewissen Schwellenwert, der für die meisten akuten Strahlenschäden über 500 mSv liegt, dann tritt zwar kein akuter Frühschaden auf, spätere stochastische Schäden (Leukämien, Tumoren, nach neueren Erkenntnissen möglicherweise auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Augenkatarakte) sind jedoch nicht ausgeschlossen.

Im Strahlenschutz sind die Dosisgrenzwerte so bemessen, dass eine akute Strahlenschädigung ausgeschlossen wird.

Da eine akute Strahlenschädigung bei den betroffenen Personen direkt in Erscheinung tritt, wird sie auch deterministische Strahlenwirkung genannt. Sie ist in der Regel die Folge einer massiven Abtötung von Zellen in einem Organ- oder Gewebesystems, das aufgrund seines natürlichen Verschleißes auf einen dauernden Zellnachschub aus dem Stammzellenvorrat des Körpers angewiesen ist. Dazu gehören insbesondere die Haut, die Haare und das Epithel des Magen-Darmtraktes.

Überschreitet das Ausmaß der Zellabtötung in einem Gewebe oder Organ eine gewisse Höhe, so kommt es zur Funktionseinbuße des betroffenen Organs oder Gewebes. Wenn die Schwellendosis einmal überschritten wird, nimmt die Schwere des Schadens mit der Dosis zu und der Schadenseintritt erfolgt mit zunehmender Dosis früher. Mit akut und chronisch wird dabei der Krankheitsverlauf eines Früh- oder Spätschadens beschrieben. Ein typisches Beispiel für einen Spätschaden aufgrund einer deterministischen Strahlenwirkung ist die Störung der Lungenfunktion aufgrund einer Fibrose.