Pada tubuh pekerja radiasi ada beberapa organ yang dianggap sebagai organ kritis. Yang dimaksud dengan organ kritis di sini adalah organ atau jaringan tubuh yang paling sensitif terhadap paparan radiasi pengion atau yang mengakumulasi bahan radioaktif terbesar, sehingga kerusakannya menimbulkan dampak kesehatan paling serius. Berdasarkan pada tingkat radiosensitivitas dan risiko dampaknya, ada beberapa organ kritis yang harus dilindungi, yaitu: Sumsum Tulang (Bone Marrow), mata, kelenjar tiroid, sistem reproduksi, organ pencernaan dan kulit. Mungkin timbul pertanyaan, bagaimana jika organ kritis itu terkena paparan radiasi tinggi. Paparan radiasi tinggi secara akut dapat menimbulkan dampak yang sangat serius, baik berupa sindrom radiasi akut (ARS) maupun efek jangka panjang seperti kanker, terutama pada pekerja radiasi yang terpapar di area dengan tingkat radiasi melebihi nilai batas dosis (NBD).
Khusus untuk sistem reproduksi ( sistem kelamin laki-laki ) jika terkena paparan radiasi tinggi akan mengalami infertilitas sementara atau permanen, kerusakan produksi dan kualitas sperma, kerusakan struktural testis dan dampak jangka panjang dalam bentuk gangguan hormonal dan risiko kanker.
Dosis di atas 2 Gy dapat menyebabkan aspermia yang bersifat permanen dan dosis di atas 15 Gy dapat mempengaruhi fungsi sel Leydig, yang berdampak pada produksi testosteron.