Primära radiobiologiska processer inträffar i det fysikalisk-kemiska skedet av bildandet av radiobiologiska effekter och inkluderar direkta och indirekta effekter av strålning, såväl som effekterna av radiotoxiner .
Direkt verkan är den direkta effekten av strålning på ett biologiskt objekt, på grund av jonisering och excitation av dess ingående atomer, och består av energiabsorption, bildandet av metastabila tillstånd, vilket leder till uppkomsten av stabila påverkade eller förändrade biomolekyler .
Indirekt verkan utförs av produkterna från radiolys av vatten, som är en del av alla levande system .
Primärprocessernas varaktighet 10 −18 — 10 −3 sek. Det är möjligt att använda radiomodifierare.