Усі радіоактивні речовини, що потрапили до біосфери включаються в біологічний кругообіг речовин. Якщо їх активність і період напіврозпаду значні, то при певному рівні акумуляції вони викличуть зміни в біогеоценозі.
Так, Цезій -137, що потрапив в атмосферу відносно швидко фіксується в ґрунті і потім повільно поглинається з нього рослинами, накопичуючи, в основному, у їхніх надземних частинах, тому в корінні кількість цезію відносно мало.
Накопичений у рослинах цезій попадає з кормом до тварин, концентруючись, наприклад, у молоці корів, і далі (по харчових ланцюгах) попадає в організм людини. Іншим прикладом харчових ланцюгів, через які цезій-137 попадає в організм людини, є лишайники — олені — людина на Крайній Півночі, причому потужність поглиненої дози в пастухів-оленярів за рахунок цезію-137 вище приблизно в 30—170 разів, чим у жителів середніх широт.
Оскільки радіонукліди розповсюджуються неоднорідно по компонентах ландшафту і вибірково накопичуються окремими вадами, то і вплив радіації на біоценоз призведе до різної реакції різних видів.
Радіоактивні продукти розпаду в біоценозах мігрують за харчовими ланцюгами:
Рослини - Тварини-фітофаги - Тварини-зоофаги
Дендрит - Сапрофаги - Мікроорганізми
В першій ланці першого ланцюга при переході стронцію-90 від рослин до травоїдних в сухопутних біоценозах відбувається збільшення його концентрації, але цезію-137-навпаки.
В наступній ланці при міграції Sr з тіла травоїдних тварин до хижаків концентрація збільшується як по Sr так і по Cs.
Це вказує на те, що їде концентрація радіонуклідів по мірі збільшення кількості ланок харчового ланцюга. На накопичення радіо ізотопів впливають особливості харчування тварин. Монофаги (харчуються одним видом рослин) концентрують радіоактивні речовини в кількостях, пропорційних їх вмісту у рослинах.
Концентрація Sr-90 у кістках хижаків менша, ніж у гризунів, якими вони харчуються, оскільки скелет своїх жертв вони не перетравлюють. Отже ссавці акумулюють Sr-90, що знаходиться у м’яких тканинах ( найбільший вміст в кістках Sr). Цезій-137 концентрується в м’язах, з яких легко переходить до тіла хижаків. На відміну від хижаків-ссавців, хижаки риби завдяки особливостям перетравлення споживають рибу цілком із скелетом і лускою. Тому у них збільшується як вміст цезію так і стронцію.
