Xêsi-137 phản ứng với nước tạo ra hợp chất hòa tan trong nước (xêsi hydroxit). Ứng xử sinh học của xêsi tương tự như của kali và rubidi. Sau khi đi vào cơ thể, xêsi ít nhiều phân bố điều khắp cơ thể, chúng tập trung nhiều trong mô mềm.[9]:114 Bán rã sinh học của xêsi ngắn khoảng 70 ngày.[10] Thí nghiệm năm 1972 cho thấy rằng khi chó chịu một liều 3800 μCi/kg (140 MBq/kg, khoảng 44 μg/kg) xêsi-137 (và 950 đến 1400 rad), nó chết trong vòng 30 ngày, trong khi chịu một liều bằng phân nửa lượng trên thì sống được một năm.[11]

Việc vô tình nuốt xêsi-137 có thể xử lý bằng xanh Phổ, nó tạo liên kết hóa học với xêsi và giảm chu kỳ bán rã sinh học xuống còn 30 ngày.[12]