电离辐射对DNA的损伤主要通过两种方式发生，直接作用和间接作用。
1. 直接作用：当高能粒子如X射线、γ射线等直接与DNA分子相互作用时，可以导致DNA链断裂。这种作用通常发生在高能量的辐射下，能够打断DNA双螺旋结构中的化学键，造成单链或双链断裂，从而影响遗传信息的完整性和细胞功能。
2. 间接作用：电离辐射还可以通过水分子产生自由基（如羟自由基·OH）来对DNA造成损伤。当射线穿过细胞时，会与细胞内的水分发生反应生成活性氧物种(ROS)，这些自由基具有很强的氧化性，可以攻击并破坏DNA中的碱基、磷酸二酯键和糖-磷酸骨架，引起碱基修饰、链断裂等损伤。
这两种机制共同作用下，电离辐射可导致多种类型的DNA损伤，包括但不限于单链断裂、双链断裂、交叉连接、碱基改变或缺失。这些损伤如果不能被细胞修复系统有效修复，则可能导致基因突变、染色体异常甚至细胞死亡，进而引发癌症等多种疾病。因此，在公共卫生领域中，了解和控制电离辐射对人类健康的潜在风险是非常重要的。
