Teoreticky lze jakoukoli metodu detekující přímo poškození DNA (a ne tedy jen následky opravy a nesprávné opravy, jako je tomu v případě chromozomálního poškození) použít pro biodozimetrii. Existují zde ale dva problémy: první spočívá v tom, že většina metod měření poškození DNA na molekulární úrovni není příliš citlivá, k získání významného výsledku je nezbytné ozáření několika Gy. Druhým je poznatek, že oprava poškození probíhá během několika hodin, takže v krátké době po ozáření nezbývá žádné měřitelné poškození. Tento druhý poznatek platí i pro následující dvě metody, avšak jejich citlivost je tak vysoká, že si zaslouží zmínku.