放射性核素进入体内后，各有其不同的分布和代谢特点；而且其射线在体内持续地照射，直到放射性核素完全衰变成稳定核素，或完全排出体外时才终止。因此，内照射损伤的临床过程有其与外照射放射病不同的特点。
一、选择性损伤
大多数放射性核素在体内选择性蓄积于组织器官中。在放射性核素沉积较多、比放射性高、吸收剂量大而排泄慢的组织器官受到的损伤最重。一般把某放射性核素引起内照射损伤最重的器官称为该核素的紧要器官，或称危象器官。例如，131I大部蓄积于甲状腺，90Sr主要蓄积于骨骼。甲状腺和骨骼分别称为放射性核素131I和90Sr的紧要器官。
二、潜伏期较长
放射性核素滞留在体内，沉积在不同组织和器官中，持续不断地进行照射。由于放射性核素自身的物理衰变和生物机体的排泄作用，使沉积在组织器官中的放射性核素量会不断减少。因此，对紧要器官的照射剂量累积到能发生损伤时，需要较长的时间。一般进入体内数毫居里水平时，潜伏期约数月至数年。马绍尔群岛居民是在核爆炸后9年才出现第一例甲状腺异常。
三、病程发展缓慢
放射性核素进入体内组织后，核素辐射能在体内的释放是一个不断地缓慢持续的过程。因此，照射量率较小，剂量是逐渐累积的，所以病情发展缓慢，病程较长。
四、病程分期不明显
因病程、病情发展缓慢，放射核素辐射能对机体的损伤作用和机体的抗损伤反应同时存在着，尽管病情可能会逐渐加重，临床症状也会渐渐地显现出来，故病程分期不明显。
