Il rischio di danni stocastici per unità di dose efficace viene determinato supponendo che il rischio per unità di dose efficace sia indipendente dal valore di dose stesso. La probabilità dell'insieme degli effetti ipotizzati varia con la dose ma senza che vi sia una soglia al di sopra della quale un effetto si manifesta e al di sotto della quale non si manifesta (modello LNT, acronimo inglese di "Linear No Threshold"). A questo proposito ricerche radiobiologiche hanno evidenziato la complessità della risposta cellulare. Tra queste hanno ricevuto particolare attenzione quelle sui cosiddetti effetti "non targeted" (extra-bersaglio), quale l'effetto bystander. La dose efficace risulta un indice di rischio legato soprattutto alla possibilità di sviluppare danni stocastici somatici e genetici, nel corso della vita, da parte di individui esposti alle radiazioni ionizzanti. Nella valutazione del rischio, possedendo come riferimento gli studi effettuati sugli individui sopravvissuti ai bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki, l'ICRP ha tenuto conto anche dei diversi tassi di dose a cui era stata soggetta la stessa popolazione di Hiroshima e Nagasaky. Da ricordare poi che nel caso dell'irraggiamento da esplosione nucleare la dose è somministrata in un tempo definibile istantaneo, mentre nel caso delle sostanze la dose agli organi o ai tessuti interessati viene somministrata in tempi che dipendono dal comportamento fisico-chimico e biologico della sostanza radioattiva incorporata. Un riepilogo esaustivo tratto dai principi internazionali della Radioprotezione, con le specifiche relative alla Medicina Nucleare e le normative nazionali è dato da ‘La radioprotezione dei pazienti in medicina nucleare' della AIMN. Le raccomandazioni 2007 della Commissione Internazionale per la Protezione Radiologica sono contenute nella Pubblicazione ICRP 103.