毫米波介于微波与远红外线之间，其波长为1～10毫米，频率为30～300GHz，具有频带宽、波束窄、方向性好、分辨率高、穿透能力强等特点。自20世纪60年代后，毫米波技术迅速发展，逐渐应用于雷达通信、精密制导、遥感技术和医疗等领域。毫米波辐射损伤研究因医疗应用、武器发展及安全防护的需求而不断发展。

毫米波辐射的生物学效应分为热效应和非热效应。热效应为生物体吸收电磁能量后引起温度升高而导致组织破坏和死亡。非热效应的机制尚不清楚，目前认为包括场效应、光化学反应和电磁共振等。此外，毫米波辐射损伤效应与辐射强度密切相关。一般认为，生物体受到辐射强度大于10毫瓦/平方厘米的毫米波辐射时温度明显上升，以产生热效应为主。毫米波辐射与皮肤神经末梢间的作用是启动毫米波辐射损伤效应的关键步骤。毫米波能量和热度大部分沉积在皮肤组织的表皮和真皮内，主要通过对组织中水分子的作用，引起温度升高而产生表层热效应。这种热效应作用于皮肤神经末梢的温度感受器而产生热感。当毫米波长时间辐射时，皮肤表面的组织性质、血流灌注率、表面对流散热等均是影响毫米波热效应损伤程度的重要因素。在高功率毫米波辐照下，皮肤组织内的细胞可能受损破裂，释放H⁺、K⁺、Na⁺、Ca²⁺等离子以及NO等自由基和P物质，其中P物质的后体组胺是刺激疼痛感受器去极化产生疼痛冲动的主要化学介质，并由此引起包括疼痛在内的一系列生理生化反应。

毫米波波长短、生物组织穿透力差，极易被含水量较多的组织所吸收，皮肤和眼睛是主要的靶器官。皮肤损伤一般仅累及表皮和真皮浅层，呈典型Ⅰ度或浅Ⅱ度皮肤烧伤，重者可累及真皮深层及皮下组织。一定辐射条件下，受照局部皮肤先后经历红斑反应、水疱形成、破溃、结痂、瘢痕愈合等几个阶段；病理组织学变化主要表现为皮肤角化层脱落，表皮细胞变性、坏死，神经髓鞘解离或脱失等；皮肤温度的急剧升高可能引起循环衰竭而导致死亡。眼睛损伤的主要临床表现为眼睑皮肤充血，结膜充血、水肿，晶体密度增高，角膜混浊，分泌物增多等；病理组织学变化主要表现为角膜上皮损伤及轻微的内皮病变，如点状上皮坏死、脱落，内皮细胞水肿，线粒体肿胀等。

由于毫米波辐射损伤的阈值效应，不同强度的毫米波辐射所引起的生物学效应可能各异，毫米波传播衰减相对较小的4个大气“窗口”频率为35GHz、94GHz、140GHz和220GHz。毫米波辐射损伤产生的主要感觉效应为热感和疼痛感。动物对毫米波辐射反应的剧烈程度与辐射剂量、部位和面积等有关。小鼠经94GHz高功率毫米波辐射后迅速出现典型的逃逸反应和临床征象，表现为躁动、站立攀爬、首次跳跃逃逸、频繁跳跃逃逸、休克、死亡六个阶段。大鼠经94GHz毫米波辐射后依次经历平静期、警戒期、相持期、衰竭期。高功率毫米波辐射对皮肤的局部灼伤效应表现为红斑反应和水疱形成，且发生迅速、症状典型；可引起皮肤组织表皮脱落和破损感染，有时伤及深层肌组织，导致肌纤维溶解和坏死；皮肤温度的急剧升高可引起循环衰竭而致死。毫米波局部照射具有远位效应，可引起免疫、内脏等器官损伤，其机制可能与神经-内分泌网络传导有关。

毫米波辐射作用于皮肤神经末梢，通过神经中枢的整合作用，引起神经元异常放电，可导致脑电波节律异常等神经电生理学改变。同时，当机体处于应激状态时，丘脑下部-脑垂体-肾上腺皮质系统活动增强，激素分泌增加，从而导致某些血液学指标改变，包括白细胞计数和中性粒细胞计数一过性升高、血清谷草转氨酶、肌酸激酶、乳酸脱氢酶等含量增加。此外，生物组织成分DNA、RNA、蛋白质和生物膜等均具有类似于毫米波振荡频率的固有振荡频率，毫米波辐射可能通过干扰细胞膜或其他生物大分子的运动而影响其功能，引起离子通道结构或酶活性改变，进而扰乱机体自由基代谢的动态平衡，导致机体处于氧化应激状态，进一步介导更广泛的生物学效应。因此，毫米波辐射对健康的影响可涉及机体的多器官系统。

毫米波在动物体表的趋肤深度为0.05～1.00毫米，频率越高毫米波的穿透深度越浅，短时间辐射不会对体内器官造成严重损伤。治疗毫米波辐射损伤应以对症为主，参照相关临床治疗方案予以处置。毫米波辐射所致皮肤损伤和眼损伤与外科常见热烧伤的病理表现基本相似，可参照普通烧伤治疗方案处置。此外，可采取防护服等物理屏蔽措施对毫米波辐射进行防护，以减少机体对毫米波辐射能量的吸收，减轻毫米波辐射损伤。为加强治疗与防护，应进一步拓宽毫米波技术研究的频率范围，开展毫米波辐射对生物体多器官系统的损伤效应和机制研究，研发抗毫米波辐射的有效防护药物和物理屏蔽措施。