Egyes elemek minden külső beavatkozás nélkül, radioaktív sugárzás kibocsátása közben elbomlanak, és más elemekké alakulnak. A természetes radioaktivitás a természetben előforduló néhány elemnek és izotópjainak tulajdonsága. A 80-nál nagyobb rendszámú elemek és néhány könnyebb elem izotópjai radioaktívak. Mesterségesen radioaktívak azok az elemek és elemek izotópjai, amelyek a természetben nem fordulnak elő, és mesterségesen, atommáglyában, gyorsító berendezésekben atom robbanásakor, radioaktív besugárzás hatására lezajló magreakciókban keletkeznek. A radioaktív bomlás sebességét a felezési idővel, illetve a bomlási állandóval jellemezzük. A bomlás sebessége független a külső tényezőktől.

 A radioaktív bomlásnál fellépő radioaktív sugárzás 3 fajtáját ismerjük. Az alfa sugarak kétszeresen ionizált héliumatomok, a bomlás után kettővel kisebb rendszámú, néggyel kisebb atomsúlyú elemet kapunk. A béta bomlásnál egy neutrínó is kilép az anyagból. A mag atomsúlya az elektron kis tömege miatt nem változik, rendszáma viszont növekszik. A neutron protonná vagy a proton neutronná alakul át elektron kibocsátása vagy elnyelése révén. A gamma sugárzás igen rövid hullámhosszú, nagy energiájú, nagy áthatolóképességű elektromágneses sugárzás, amely mindig csak alfa vagy béta sugárzással fordul elő. A radioaktív bomlás által keletkezett új elem gyakran ismét radioaktív. Az aktivitás mértékegysége az 1 becquerel (bomlás/s).