Радиобиологи́ческий парадо́кс — понятие в радиобиологии, обозначающее несоответствие между ничтожным количеством поглощённой энергии ионизирующего излучения и крайней степенью реакции биологического объекта, вплоть до летального исхода. Так, для человека смертельная поглощённая доза при однократном облучении всего тела гамма-излучением равна 6 Гр (600 рад). Вся эта доза, пересчитанная в тепло, вызывает нагрев тела всего лишь на 0,0014 °C.