Az elsődleges radiobiológiai folyamatok a sugárbiológiai hatások kialakulásának fiziko-kémiai szakaszában játszódnak le, és magukban foglalják a sugárzás közvetlen és közvetett hatásait, valamint a radiotoxinok hatásait .
A közvetlen hatás a sugárzás közvetlen hatása egy biológiai objektumra, az alkotó atomok ionizációja és gerjesztése következtében, és energiaelnyelésből, metastabil állapotok kialakulásából áll, ami stabil érintett vagy megváltozott biomolekulák megjelenéséhez vezet .
A közvetett hatást a víz radiolízisének termékei hajtják végre , amely minden élő rendszer része .
Az elsődleges folyamatok időtartama 10 -18 - 10 -3 mp. Lehetőség van rádiómódosítók használatára.