人体的细胞的结构主要由蛋白质构成, 蛋白质又由大量的分子所构成。当具有极高能量的电磁波或粒子流对生物体进行辐射作用时, 分子内的原子在高能量的激发下就会失去电子, 一旦原子失去电荷, 分子的化学结构就会发生变化, 形成离子, 这种现象称为电离辐射效应。

非电离辐射效应可分为：热效应和非热效应

热效应：当电磁场作用于生物体时，生物体内各个层次的物质吸收电磁场所发出的电磁能后转化为热能，从而使生物体温度升高。

非热效应：主要包括对神经肌肉的刺激作用以及对生物组织细胞、分子产生的某些微妙的生物物理效应。

电磁波在医疗中的应用

在诊断方面，高频电磁波常常用在医学成像系统，例如：X射线成像、计算机断层成像（CT）、核医学成像（SPECT, PET）等。

在治疗方面，电磁波的电离效应深深应用在肿瘤的放射治疗中，如伽马刀、赛博刀等。

电磁波热效应的应用

微波热疗治癌仪

微波其波长范围为0.1-100㎝，微波照射人体组织后被吸收转化为热能，对浅表的肿瘤细胞加热，从而达到抑制或杀死肿瘤细胞的目的。

射频热疗仪

射频最深可以照射进人体25㎝，所以可以对体内深层的肿瘤进行治疗。

电磁波非热效应的应用

非热效应可以在极低频电磁场和低强度的射频辐射下发生。

极低频电磁场对于癌细胞，在一定时间限度内可以导致癌细胞生长缓慢，且磁场越强抑制癌细胞的效果越明显。

虽然射频电磁场对于癌症细胞有一定的抑制增殖作用，但是它对正常细胞产生损伤目前尚无定论。电磁波非热效应方面的研究具有很高的医学价值。