Cuando existen efectos diferidos cuya manifestación en la población afectada por una misma dosis no es determinista, presentando una cierta probabilidad de aparición, ya sea en dicha población o en sus descendientes, y no está definida la dosis umbral que los provoca, los efectos se denominan estocásticos. Pertenecen, por ejemplo, a este grupo efectos no letales, como la mutagenia por alteraciones del DNA, bien de las células germinales o de las somáticas. La alteración del DNA de las células genéticas se puede transmitir a generaciones futuras y puede producir malformaciones congénitas y abortos. A las alteraciones del DNA de las células somáticas se atribuye el inicio de los procesos inductores del cáncer (Adenda 6, Resolución de 30 de enero de 1991, Directriz Básica para el Riesgo Químico)