一般認為，膀胱比直腸的放射敏感性低，照射60Gy以上多發生潰瘍。放射性膀胱炎主要是放射線引起的血管損傷、小血管閉塞、粘膜充血水腫以致形成潰瘍，周圍有明顯水腫，常合并感染、出血。潰瘍愈合后殘留有白色瘢痕，其周圍可見有網狀血管擴張，血管破裂造成反復出血，甚至放療后10多年還可出現血尿。由于放射線引起的小血管病變(動脈閉塞、血管壁纖維化及硬化)緩慢進行，組織處于缺血狀態，形成粘膜、粘膜下組織、肌肉萎縮及纖維增生，形成慢性膀胱萎縮，容量減少(常只有50ml左右)，可引起尿頻、尿失禁，且容易合并感染。
