国際及び地域をフィールドとした臨床疫学、分子疫学調査を推進し、被ばく医療分野におけるリスクコミュニュケーションに不可欠なエビデンスの創出を行う。福島県立医科大学やWHO、IAEAといった国内外の関連機関との協調の中で放射線災害医療や放射線健康リスクコミュニケーションに資する教育研究プログラムを推進する。

（所属分野）
放射線生物・防護学研究分野（原研防護）
健康リスク学研究分野（原研リスク）
放射線分子疫学研究分野（原研疫学）
国際保健医療福祉学研究分野（原研国際）
放射線災害医療学研究分野（原研医療）

細胞レベルで放射線生物影響を解析し、特に幹細胞（がん幹細胞を含む）や組織恒常性維持の視点から、放射線による悪性腫瘍を含む種々の疾患の発症機序の解明と新たな治療法の開発を目指す。

（所属分野）
幹細胞生物学研究分野（原研幹細胞）
分子医学研究分野（原研分子）

　放射線は，遺伝子変異を含めたゲノムDNAの変化や様々な細胞の反応を惹起し，放射線障害を引き起こす。ゲノム機能解析部門では，ゲノムDNAの変化に焦点をあて，ゲノム変異過程の研究，ゲノム修復過程の研究，ゲノム異常によってもたらせる遺伝子疾患の研究を進めていく。

（所属分野）
人類遺伝学研究分野（原研遺伝）
ゲノム修復学研究分野（原研修復）

　この部門では、原爆被爆をはじめとして放射線被ばくによって生ずる身体異常、疾患に対する医療を幅広く実施するとともに、放射線の人体影響を研究する。疾患の細胞、組織レベルでの診断を中心とする腫瘍・診断病理分野、核医学を中心としたアイソトープ診断治療学分野、被爆者に多発した血液疾患の診断治療を担当する血液内科学分野からなる。

（所属分野）
血液内科学研究分野（原研内科）
腫瘍・診断病理学研究分野（原研病理）
アイソトープ診断治療学研究分野（原研放射）

　放射線健康リスク制御国際戦略拠点プログラムの推進、福島県川内村との包括連携に関する協定書に基づく連携事項の推進を活動の柱とする。センターは、放射線健康影響解析の基礎となる被爆者データベースを構築し、医学的資料を収集・整理して展示する資料調査室と、原爆被爆者の米国返還資料、生体試料を収集・整理・保存し生体組織バンクを構築するとともに、研究のための運用システムの整備を行っている生体材料保存室、さらには、教育研究プロジェクト等を推進するためのチェルノブイリ分子疫学調査研究プロジェクト拠点及び長崎大学・川内村復興推進拠点、また、これらを統括する共同研究推進部からなる。

（所属分野）
共同研究推進部（原研センター）
資料収集保存・解析部
資料調査室（原研情報室）
生体材料保存室（原研試料室）
チェルノブイリ分子疫学調査研究プロジェクト拠点
長崎大学・川内村復興推進拠点
長崎大学・富岡町復興推進拠点