Gray (Gy) und Rad sind beide Einheiten der absorbierten Dosis – der pro Masseneinheit Gewebe deponierten Energie (1 Gy = 1 J/kg). Das Gray ist die SI-Einheit; das Rad (Radiation Absorbed Dose) ist die ältere CGS-Einheit. Die Umrechnung ist exakt: 1 Gy = 100 rad, 1 mGy = 100 mrad, 1 rad = 0,01 Gy.

Sievert (Sv) und Rem sind Einheiten der Äquivalentdosis, die die absorbierte Dosis mit der biologischen Wirksamkeit der jeweiligen Strahlungsart gewichtet. Das Sievert ist die SI-Einheit; das Rem (Roentgen-Äquivalent, biologisch) ist das ältere CGS-Gegenstück. Die Umrechnung ist exakt: 1 Sv = 100 rem, 1 mSv = 100 mrem, 1 rem = 0,01 Sv.

Die absorbierte Dosis (in Gray oder Rad) beschreibt die rein physikalische Energiedeposition im Gewebe, unabhängig von der Strahlungsart. Die Äquivalentdosis (in Sievert oder Rem) gewichtet die absorbierte Dosis mit dem Strahlenwichtungsfaktor w_R, der die relative biologische Wirksamkeit widerspiegelt.

Für Röntgen- und Gammastrahlung gilt w_R = 1, weshalb 1 Gy = 1 Sv. Für Alphateilchen beträgt w_R = 20, sodass 1 Gy Alphastrahlung einer Äquivalentdosis von 20 Sv entspricht. Gray und Sievert sind nicht ineinander umrechenbar, ohne die Strahlungsart zu kennen.

Die mittlere effektive Dosis durch natürliche Hintergrundstrahlung beträgt weltweit etwa 2,4 mSv pro Jahr (240 mRem/Jahr), laut dem Wissenschaftlichen Ausschuss der Vereinten Nationen für die Auswirkungen atomarer Strahlung (UNSCEAR).

Quellen sind kosmische Strahlung (~0,39 mSv), terrestrische Gammastrahlung (~0,46 mSv), eingeatmetes Radon (~1,26 mSv) und inkorporierte Radionuklide (~0,29 mSv). Medizinische Strahlenexposition kommt in Industrieländern durchschnittlich mit 0,6–1,2 mSv hinzu.

Eine Standard-Thoraxaufnahme (posterior-anterior) entspricht einer effektiven Dosis von etwa 0,02 mSv (2 mRem). Eine Computertomographie des Thorax liefert ungefähr 5–7 mSv (500–700 mRem) – rund 250- bis 350-mal mehr als eine konventionelle Röntgenaufnahme. Beide Werte liegen deutlich unterhalb der Schwellendosen für akute Strahlenschäden.