Boala de iradiere, de asemenea, numită sindromul acut de iradiere sau de otrăvire, dăunează organismului printr-o doză mare de radiaţii primită de multe ori într-o perioada scurtă de timp. Cantitatea de radiaţii absorbită de organism determină cât de bolnav va fi pacientul. Expunerile frecvente la radiaţii de doze mici, cum ar fi cu raze X sau examene CT, nu provoacă iradieri. De asemenea, chiar dacă răul de radiaţii este grav şi adesea fatal, este rar.
Boala de iradiere este, de obicei, întâlnită numai de către persoanele care sunt expuse la 300 sau de mai multe ori mai mare decât doza medie anuală de radiaţii. Cât de severe pot fi aceste probleme şi atunci când apar acestea depinde de cât de mult persoana a fost expusă la radiaţii. De asemenea, acest lucru depinde de faptul dacă persoana a fost expusă la radiaţii într-o perioadă scurtă sau mai lungă de timp. Simptomele pot fi clasificate ca simptome timpurii şi tardive. Cele timpurii apar în cateva ore după expunere, în timp ce simptomele apar mai târziu în termen de câteva săptămâni. O persoană expusă la doze extrem de mari de radiaţii pot avea: scădere a numărului de celule sanguine; pierderea părului; greaţă; vărsături; diaree; arsuri ale pielii; un risc crescut pentru eventuale cancere tiroidiene şi de sânge; eventuala moarte ca urmare a insuficienţei de organ. Boala de iradiere este este foarte gravă şi de cele mai multe ori fatală. Cele mai grave accidente din istorie datorate radiaţiilor s-au produs după lansarea bombei atomice în Japonia la Hiroshima şi Nagasaki în timpul celui de-al Doilea Război Mondial şi la Cernobâl în 1986. În general, expunerea acută la radiaţii apare în urma accidentelor nucleare, cel mai recent fiind explozia centralei nucleare de pe coasta de est a Japoniei în urma cutremurului de mare amplitudine din 2011.