（一）非特异性免疫的变化
1．皮肤粘膜的屏障功能减弱：照射后皮肤粘膜通透性增加，皮肤粘膜分泌酶和酸的抑菌、杀菌能力减弱。
2．细胞吞噬功能减弱：由于造血损伤，嗜中性粒细胞和单核细胞急剧减少，残存细胞的吞噬功能和消化异物的功能都降低。
3．非特异性体液因子杀菌活力降低：照射后血清和体液中溶菌酶、备解素和补体系统的含量减少，杀菌效价降低。照射剂量愈大，下降愈甚，恢复愈慢。
（二）特异性免疫的变化
无论是中枢免疫器官（骨髓、胸腺、类囊器官）或外周免疫器官（淋巴结、脾脏等）都是辐射敏感器官，所以照射后对体液免疫和细胞都有影响。但体液免疫较细胞免疫敏感性高。浆细胞具有很高的辐射抗性，有人认为即使受数十Gy照射，亦不影响其分泌抗体。
细胞免疫的辐射敏感性低于体液免疫。文献资料认为机体受到小于LD50/30的射线照射，则细胞免疫变化不大。大于LD50/30照射时，则细胞免疫和体液免疫都同时受抑制。
在免疫活性细胞中，B淋巴细胞的辐射敏感性高于T淋巴细胞。人外周血中B细胞的D值约0.5Gy，T细胞约0.55Gy。
在免疫活性细胞中还有一类天然细胞毒性淋巴细胞（NK细胞），对射线不敏感。能杀伤肿瘤细胞的NK细胞γ线照射的D值为7.5～8.5Gy。
（三）某些调节免疫功能的细胞因子的变化
小鼠全身照射后，脾脏生成白细胞介素2（IL-2）和干扰素（IFN）的功能受抑，抑制的程度都随照射剂量增加而加深，它们受抑的D值分别为2.53和1.91Gy。
