Una dose di radiazioni all'osso pari a 400 cGy può determinare ipotrofia del tessuto colpito, con conseguenti deformità. Le zone con maggiore radiosensibilità di tutto lo scheletro sono le epifisi; difatti un'irradiazione in tale sede può anche causarne il distacco o la necrosi. L'azione delle radiazioni si ha soprattutto sugli osteoblasti, portando quindi a ridotta apposizione di nuovo osso e alla loro possibile trasformazione neoplastica (osteosarcoma, firosarcoma, istiocitoma fibroso maligno, condrosarcoma). La lesione da raggi spesso si presenta quindi osteoporotica, con aree di osteonecrosi e osteosclerosi reattiva, associata a periostosi. Tale quadro è ovviamente anche associato a un maggiore rischio di fratture patologiche, e inoltre è a volte molto simile a quello delle neoplasie ossee radioindotte, rendendo difficile la diagnosi differenziale. La RM in tali casi consente di distinguere i due tipi di quadro clinico grazie al differente segnale dato dai tessuti neoplastici rispetto a quelli solamente irradiati.