Биологическое действие ЭМИ зависит от частоты и интенсивности излучений, длительности и условий облучения. Различают термическое (тепловое) воздействие, морфологические и функциональные изменения. Первичным проявлением действия ЭМИ на организм человека является нагрев тканей и органов, который приводит к изменениям и их повреждениям.
Тепловое воздействие характеризуется общим повышением температуры тела или локальным нагревом тканей. Нагрев особенно опасен для органов со слабой терморегуляцией (мозг, глаза, органы кишечного и мочеполового тракта). ЭМИ с длиной волны от 1 до 20 см оказывает вредное воздействие на глаза, вызывая катаракту (помутнение хрусталика), т. е. потерю зрения.
ЭМИ могут вызывать морфологические изменения состава и внешнего вида тканей и органов тела человека (ожоги, омертвления, кровоизлияния, изменении структуры клеток и т.д.). Они наблюдаются в тканях периферической и центральной нервной системы, сердечно-сосудистой системы, вызывая нарушения регуляторных функций, нервных связей в организме или изменение структуры самих нервных клеток, понижение кровяного давления (гипотонию), замедление ритма сокращения сердца (брадикардию), вызывая морфологические изменения в печени, легких, почках и поджелудочной железе, вплоть до её омертвления и т. д.
Функциональные изменения проявляются в головной боли, нарушениях сна, повышенной утомляемости, раздражительности, потливости, выпадении волос, болях в области сердца, понижении половой потенции и т. д.