电离辐射对DNA造成的主要损伤形式包括直接损伤和间接损伤两种。直接损伤是指电离辐射能量被DNA分子直接吸收，导致其化学结构发生改变，产生如碱基损伤、单链断裂或双链断裂等现象。其中，最严重的后果是DNA的双链断裂，因为这种损伤较难修复且容易引起基因突变或细胞死亡。
间接损伤则是由于电离辐射与水分子相互作用产生的自由基（主要是羟基自由基）对DNA造成损害。这些高活性的自由基能够攻击DNA的各个部分，包括磷酸二酯键、碱基和糖环等，引发一系列复杂的化学反应，导致DNA结构破坏。例如，羟基自由基可以引起脱氧核糖的氧化，产生各种损伤产物如8-羟基鸟嘌呤(8-OHdG)等，这些产物是评估电离辐射引起的遗传毒性的重要生物标志物之一。
这两种损伤方式都可能导致细胞功能障碍、遗传信息丢失或突变，进而可能引发癌症等多种疾病。因此，在职业卫生与职业医学领域，对于接触电离辐射的工作人员来说，了解和预防电离辐射对DNA造成的潜在危害是非常重要的。同时，研究如何有效修复这些损伤也是当前科研的一个热点方向。
