Behandling for stråleforgiftning avhenger av nivå og type eksponering og krever umiddelbar medisinsk oppmerksomhet. Tilnærminger kan inkludere støttende pleie for å opprettholde vitale funksjoner, dekontaminering for å fjerne radioaktivt materiale, blodtransfusjoner, chelasjonsterapi for å binde radioaktive elementer, og stamcelletransplantasjon for alvorlig benmargskade.
Andre alternativer inkluderer immunglobulinadministrasjon, antibiotika, cytociner for å stimulere hvite blodlegemer, antiinflammatoriske medikamenter, og psykologisk støtte. Effektiviteten varierer basert på eksponeringsomfang og individuel helse.