就形態而言，神經細胞對輻射不敏感，需很大劑量才能引起間期死亡。但就機能改變而言，0.01Gy就可出現變化。在亞致死量或致死量照射后，高級神經活動出現時相性變化，先興奮而后抑制，最后恢復。各時相時間長短與劑量有關，較小劑量時，興奮相較長，或不出現抑制相。劑量較大時，則興奮相短，較快轉入抑制相。植物神經系統也有類似現象，照后初期丘腦下部生物電增強，興奮性增高，神經分泌核的分泌亦增強。
內分泌腺除性腺外，形態上對輻射亦不甚敏感，在致死劑量照射后垂體、腎上腺、甲狀腺等功能都出現時相性變化，初期功能增強，分泌增多，隨后功能降低。損傷的極期腎上腺功能可再次升高。低劑量率慢性照射時，腎上腺皮質功能常降低，血漿皮質醇含量和尿中17-羥類固醇排出量減少。
性腺是輻射敏感器官，睪丸的敏感性高于卵巢。睪丸受0.15Gy照射即可見精子數量減少，照射2～5Gy可暫時不育，5～6Gy以上可永久不育。睪丸以精原干細胞最敏感，D0值為0.2Gy；其次為精母細胞，精細胞和成熟精子則有較高的耐受力。低劑量率慢性照射者，常出現性功能障礙。
卵巢是沒有干細胞、不增殖的衰減細胞群，成年卵巢含有一定數量的不同發育階段的卵泡。照射破壞部分卵泡可暫時不育，若全部卵～10Gy。卵泡被破壞的同時，可引起明顯的內分泌失調，出現月經周期紊亂，暫時閉經或永久性停經。