在自由基生物学研究历史上，辐射损伤是最早证明自由基毒性效应的研究领域，辐射损伤也是典型的自由基增加造成的氧化损伤。氢气抗氧化效应发现后，一些学者也联想到氢气或许能作为辐射防护剂，尤其是美国航空航天局，也把氢气作为太空辐射损伤的潜在手段进行研究。按照放射剂量大小，辐射损伤可以分为两大类，一类是大剂量造成的急性损伤，可以产生多种器官内外辐射损伤的急性放射病，对急性损伤的防护主要是采用控制辐射暴露时间，或用物理方法屏蔽以减少剂量，本质上是因为人体根本无法无限度对抗大剂量辐射损伤，也不会有完美的辐射防护药物。另一类是对小剂量慢性损伤，这种辐射暴露往往更为普遍，也是日常生活或工作中经常可能遇到的情况，身体本身具有一定耐受能力，也给放射防护药物提供了前提条件。氢气作为一种抗氧化损伤物质，对慢性辐射损伤的防护也更具有应用前景和价值。

不过，从科学研究方法角度考虑，急性放射损伤更容易开展，可以采用急性放射损伤导致的死亡率和急性组织结构和功能变化对保护效应进行快速确定，这也是过去许多氢气抗辐射损伤研究都是针对这类损伤的原因。但是这种损伤保护一方面不具有使用价值，也非常难以在人体进行有效性验证。对慢性辐射损伤，可有许多人体验证的机会，例如临床上进行放射治疗的患者，各自高辐射作业人员如航空航天作业人员，都可以进行防护效应的验证。尽管如此，因为小剂量慢性暴露的动物实验效率比较低，过去也一直没有氢气对抗慢性放射损伤方面的研究。最近第二军医大学海军医学系蔡建明和高福教授课题组，率先证明氢气对小剂量放射损伤具有保护作用，这对推进氢气在辐射防护的实际应用方面提供了动物实验证据。