轻微的放射性视网膜病变的早期临床特点可以见到眼后极部出现分散的小的毛细血管阻塞病灶，病灶周围的毛细血管不规则扩张，荧光血管造影可以确定毛细血管渗漏的范围，随着视网膜病变的发展出现微动脉瘤，扩张的侧支循环和丧失功能的毛细血管网，逐渐发展为缺血性视网膜病变，也可以合并渗出和视网膜浅层出血，视力改变比较缓慢。
严重的放射性视网膜病变常常发生在远程放疗没有进行很好的眼部保护时，眼底有广泛的毛细血管闭锁和视网膜血管异常，可以导致黄斑水肿，渗出和视力下降，急性的缺血性视网膜病变可以发生在使用大剂量的放射后，眼底出现广泛的视网膜坏死和小动脉闭锁，棉毛斑，视网膜浅层和深层出血，随着病程的发展出现视网膜和视盘的新生血管，玻璃体积血，牵拉性视网膜脱离，虹膜红变，甚至眼球萎缩。
使用放射敷贴器引起的放射性损害主要发生在贴敷部的脉络膜和色素上皮层，出现脉络膜血管的闭锁，色素堆积或脱色素区域，偶尔也可以看到脉络膜新生血管。
放射性视神经病变既可以由远程放疗引起，又可以由放射敷贴器引起，常与放射性视网膜病变同时存在，急性期视盘充血，水肿，常合并视盘周围水肿，硬渗，出血和棉毛斑，荧光血管造影显示视盘周围大面积无灌注区，视盘水肿可以持续数周或数月，最终发生视神经萎缩，视力下降是严重的。
