放射線障害の一種で、高線量の放射線を被曝したことにより短時間のうちに死亡する場合をいう。被曝による死亡の様式としては、低線量の被曝で確率的に発生し、また線量とともに発生確率が増加する晩発性の致死影響（固形がんなど）と対比して用いられる。急性致死効果の定量的な指標としては、被曝した動物の半数が一定期間内に死亡する半数致死線量が用いられる。半数致死線量は動物の放射線感受性に依存し、国連科学委員会（UNSCEAR）1996年報告書では、ヒトを含めた哺乳類は他の生物と比較して相対的に放射線感受性が高い（半数致死線量が小さい）と報告している。