Клітини крові чутливі до опромінення і тому її захворювання - одна з проблем радіаційної безпеки.
Основну масу формених елементів крові складають еритроцити. При опроміненні крові радіацією кількість еритроцитів щодоби знижується. В результаті розвивається анемія уповільнює процеси репарації, а дефіцит кисню в кістковому мозку порушує його здатність відновлювати кровотворення.
Лейкоцити - типові ядерні клітини. Вони виконують захисну функцію в боротьбі з інфекцією. При опроміненні іонізуючим промінням кількість лейкоцитів зменшується пропорційно до отриманого дозі. Скорочення лейкоцитів знижує опірність організму людини інфекціям.
Лімфоцити- найбільш чутливий показник тяжкості поразки від іонізуючих випромінювань. Скорочення числа лімфоцитів спостерігається відразу після опромінення і досягає максимуму на 1-е - 3-ю, добу, тим самим пригнічується імунна система.
Тромбоцити відіграють важливу роль в процесі згортання крові. При опроміненні радіацією їх кількість падає, а, отже, з'являються проблеми зі згортанням крові.
Під дією радіації можуть виникнути порушення кровотворення на різних етапах клітинного оновлення. Може бути тимчасове припинення поділу клітин, загибель малодиференційовані клітин, порушення тривалості дозрівання, життя більшості зрілих функціонуючих клітин. Найсерйознішим з названих захворювань є порушення диференціації клітин, що приводить до лейкозу (захворювання, що характеризується надмірним утворенням неповноцінних клітин крові).