造血组织是放射高敏感组织，辐射攻击的主要靶细胞为造血干细胞、粒系祖细胞、红系祖细胞，辐射对于造血系统的损伤主要是抑制或破坏造血干细胞和增殖池胞的增殖能力，辐射常造成骨髓抑制、微循环障碍、白细胞下降及造血微环境破坏等损伤，具有生物活性物质可能是通过机体调节造血相关细胞因子分泌，促进造血系统的恢复；同时增加了机体对ROS的清除能力，减轻遣血组织的损伤，从而达到抗辐射的作用。
机体免疫系统是辐射损伤的敏感系统，其中T淋巴细胞敏感性最高。机体由于辐射损伤产生免疫功能紊乱状态，表现为免疫活性细胞数量减少，抗体形成抑制或紊乱，细胞因子网络调节失常。长期的免疫功能障碍使病人处于对细菌、病毒等病原体和其他因子的高敏状态，加重病情，导致早衰和死亡。因而免疫系统辐射损伤的治疗是放射病治疗的关键环节。许多研究者从细胞网子的诱生和调节方面研究了天然药物免疫系统辐射损伤的防护作用。
在辐射损伤中，机体产生大量的自由基，这些自由基系含有未成对电子的原子或原子团。在生物体内由氧分子和水分子衍生的自由基占绝大多数，包括：超氧阴离子( O2.-)、羟自由基(-OH)、过氧化氢( H202：)等，药物通过清除这些自由基，而达到减轻和消除辐射带来的损伤。
DNA是辐射损伤的一个重要的靶分子，放射生物学效应很多是通过DNA损伤表现出来的。DNA不但是辐射直接作用的靶点，也是辐射所产生的自由基间接攻击的目标之一，最终引起DNA断裂、基因突变、染色体重组、细胞转化和细胞死亡等。因此，降低放射线对DNA损伤是辐封防护研究的重要内容之一。