溶質や分散系中の一部の成分は通すが、ほかの成分は通さないような膜を半透膜という。体細胞の膜も、それぞれの細胞の機能を維持するために特異な半透膜の性質をもっている。細胞膜では、膜付近の溶質成分の濃度勾配に抗して能動輸送を行い、物質分布を選択的に変えている。細胞内部は外部と比べてカリウムの濃度が高く、逆にナトリウム濃度は外部の方が高くなっている。放射線の照射により、膜のイオン透過性が高まると、細胞内のナトリウム濃度の増加とカリウム濃度の減少をもたらす。