Οι κίνδυνοι από την ακτινοβολία μικροκυμάτων εξαρτώνται από τη διάρκεια της έκθεσης, την απόσταση από την πηγή και το επίπεδο ισχύος της συσκευής εκπομπής. Ο υπολογισμός των κινδύνων της ακτινοβολίας μικροκυμάτων εξαρτάται σημαντικά από το πού πέφτει στο φάσμα ακτινοβολίας, από κύματα υψηλής συχνότητας όπως ακτίνες γάμμα κοντά στην κορυφή αυτής της λίστας, έως κύματα χαμηλής συχνότητας όπως ραδιοκύματα κοντά στο κάτω μέρος. Οι συχνότητες μικροκυμάτων είναι ελαφρώς πιο ενεργητικές από τα ραδιοκύματα, ενώ η ακτινοβολία των τηλεοράσεων και των οθονών υπολογιστών πέφτει αμέσως κάτω από αυτή των ραδιοκυμάτων και ταξινομείται ως ακτινοβολία εξαιρετικά χαμηλής συχνότητας (ELF). Η ιονίζουσα ακτινοβολία είναι επίσης πολύ πιο επικίνδυνη από τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία, καθώς έχει τη δυνατότητα να βλάψει το DNA των ανθρώπινων κυττάρων. Οι ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας, οι ακτίνες Χ και κάποια υπεριώδης ακτινοβολία είναι ιονίζουσες, αλλά όχι τα μικροκύματα.
Η δύναμη της ακτινοβολίας του φούρνου μικροκυμάτων είναι στην πραγματικότητα λιγότερο ενεργητική από αυτή του συνηθισμένου ορατού φωτός. Αυτό δεν σημαίνει ότι η ακτινοβολία μικροκυμάτων δεν ενέχει κανέναν απολύτως κίνδυνο, επειδή η έκθεση σε αυτήν μπορεί να είναι αρκετά συνηθισμένη. Όχι μόνο οι φούρνοι εκπέμπουν ακτινοβολία μικροκυμάτων, αλλά και τα κινητά τηλέφωνα.
Ειδικά για τους φούρνους μικροκυμάτων, ο κύριος κίνδυνος είναι αυτός της εγγύτητας. Ένας τυπικός φούρνος μικροκυμάτων εκπέμπει περίπου 600-700 watt ισχύος για να μαγειρέψει φαγητό. Σύμφωνα με τις ομοσπονδιακές κατευθυντήριες γραμμές των Ηνωμένων Πολιτειών, η μέγιστη επιτρεπόμενη διαρροή ακτινοβολίας από έναν φούρνο μικροκυμάτων που χρησιμοποιείται είναι 5 milliwatts, που είναι 0.005 Watt ανά τετραγωνικό εκατοστό (5 mW/cm2). Αυτή η διαρροή ακτινοβολίας μειώνεται επίσης κατά ένα συντελεστή 10 με ένα τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Εάν κάποιος λάμβανε 5 milliwatts έκθεσης με το να βρισκόταν μία ίντσα (2.5 εκατοστά) από τον φούρνο μικροκυμάτων καθώς λειτουργούσε, η μετάβαση σε απόσταση 10 ιντσών (25.4 εκατοστών) θα μείωνε αυτή την έκθεση κατά 100 ή στα 0.00005 Watt.
Αντίθετα, το επίπεδο ακτινοβολίας μικροκυμάτων ενός κινητού τηλεφώνου είναι περίπου ένα milliwatt ανά τετραγωνικό εκατοστό (1 mW/cm2). Οι πύργοι μετάδοσης μικροκυμάτων για τα σήματα κινητών τηλεφώνων είναι συνήθως στην περιοχή των 300 Watt. Τα τυπικά επίπεδα ισχύος μικροκυμάτων σε σπίτια κοντά σε πύργους κινητής τηλεφωνίας έχουν αποδειχθεί ότι είναι ένα εκατομμύριο φορές κάτω από τα όρια που καθορίζονται από τη Διεθνή Ένωση Προστασίας από την Ακτινοβολία (IRPA).
Κρατώντας ένα κινητό τηλέφωνο και την κεραία λήψης του ελαφρώς μακριά από το κεφάλι, περικλείοντάς το σε μια θήκη μεταφοράς ή χρησιμοποιώντας ακουστικά ώστε η συσκευή να μπορεί να τοποθετηθεί σε απόσταση, θα μειώσει την έκθεση στην ακτινοβολία μικροκυμάτων σε μεγάλο βαθμό. Ωστόσο, συνεχίζονται οι συνεχιζόμενες μελέτες σχετικά με τους πιθανούς κινδύνους που θέτουν τα κινητά τηλέφωνα, ειδικά όταν χρησιμοποιούνται από παιδιά που μεγαλώνουν. Οι ανιχνευτές ραντάρ που χρησιμοποιούνται από αστυνομικούς σε περιπολικά παράγουν επίσης μικροκύματα και αυτές οι μονάδες μελετώνται για να διαπιστωθεί εάν υπάρχει μακροπρόθεσμος κίνδυνος έκθεσης, αλλά μέχρι στιγμής τα στοιχεία δεν έχουν δείξει αρνητικές επιπτώσεις. Παρά αυτά τα νέα, μελέτες στη Ρωσία έχουν δείξει ότι η μακροχρόνια έκθεση σε πολύ χαμηλά επίπεδα ακτινοβολίας μικροκυμάτων μπορεί να εγκυμονεί κινδύνους για την υγεία και αυτό έχει οδηγήσει σε ασφαλή όρια της Ρωσίας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης του 1 mW/cm2 έναντι του καθιερωμένου ασφαλούς ορίου στις ΗΠΑ των 5 mW/cm2.
Πιθανώς ο μεγαλύτερος κίνδυνος της ακτινοβολίας μικροκυμάτων από το 2011 είναι οι πιθανοί κίνδυνοι από το τι προκαλεί σε ορισμένα μόρια τροφίμων όταν μαγειρεύονται. Έχει αποδειχθεί ότι το μαγείρεμα στο φούρνο μικροκυμάτων μπορεί να μετουσιώσει πρωτεΐνες, βιταμίνες και μέταλλα διασπώντας τα σε μικρότερα μόρια που έχουν μικρή θρεπτική αξία. Η διαδικασία μαγειρέματος μπορεί επίσης να δημιουργήσει ραδιολυτικές ενώσεις, χημικές ουσίες που αποσυντίθενται από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας που μπορεί να θέτουν κάποιους κινδύνους για την υγεία, όπως είναι καρκινογόνος, μείωση της ανοσοποιητικής λειτουργίας ή βλάβη της μνήμης. Λόγω αυτών των αγνώστων, η βρεφική φόρμουλα και το αίμα για μεταγγίσεις δεν θερμαίνονται ποτέ από την ακτινοβολία μικροκυμάτων στα νοσοκομεία. Είναι επίσης γνωστό ότι ορισμένες μαλακές πλαστικές συσκευασίες τροφίμων έχουν τη δυνατότητα να διοχετεύσουν πλαστικές ενώσεις στα τρόφιμα εάν χρησιμοποιηθούν ως δοχείο ή κάλυμμα στο φούρνο μικροκυμάτων, και επομένως συνιστάται τα τρόφιμα να ψήνονται σε μικροκύματα μόνο σε γυαλί ή πλαστικά που προσδιορίζονται σαφώς ως φούρνοι μικροκυμάτων -ασφαλής.