Кислородный эффект в радиобиологии — свойство молекулярного кислорода, присутствующего в клетках и тканях, усиливать биологическое действие ионизирующих излучений. Впервые изучен Л. Грэем.

Изменение содержания кислорода перед облучением — один из способов модификации радиочувствительности. Кислород — один из наиболее сильных модификаторов радиочувствительности.

Количественной характеристикой оценки радиомодифицирующего эффекта кислорода является коэффициент кислородного усиления (ККУ) (англ. Oxygen Enhancement Ratio – OER) — частный случай фактора изменения дозы (ФИД).

ККУ = ${\displaystyle {\frac {D_{0}[O]}{D_{0}(A)}},}$

где ${\displaystyle D_{0}[O]}$ — доза облучения, вызывающая определённый эффект в условиях аноксии (или гипоксии), ${\displaystyle D_{0}(A)}$ доза облучения, вызывающая такой же эффект в нормальных условиях, или

ККУ = ${\displaystyle {\frac {LD_{50}^{(1)}}{LD_{50}^{(2)}}}}$

где ${\displaystyle LD_{50}^{(1)}}$ — летальная доза облучения в условиях гипоксии, ${\displaystyle LD_{50}^{(2)}}$ летальная доза облучения в нормальных условиях облучения,

или по Тиква Альпер (Tikvah Alper) и П. Говард-Фландерсу (P. Howard-Flanders)

ККУ = 1/D₀ в присутствии кислорода / 1/D₀ в аноксии = m[O₂] + k / [O₂] + k ,

где m — максимальное значение ККУ, наблюдаемое при облучении клеток в условиях полной оксигенации; k — константа, зависящая от типа клеток.

Кислородный эффект не имеет места при облучении излучением с высоким значением ЛПЭ (например, нейтронами).