当带电粒子穿过生物物质时产生许多电子对，这些电子对寿命极短，约为10s，生物物质吸收了放射线以后形成自由基，从而启动一系列事件最终以损伤的形式表达出来。在有氧存在的情况下，氧与自由基形成有机过氧基(RO)，它是靶物质的不可逆形式，于是损伤被化学固定下来，因此认为氧对照射的损伤起"固定"作用。