Bir atom, fazla enerji içermeyen dengeli bir çekirdek nedeniyle kararlıdır. Protonlar ve çekirdek içindeki nötronlar arasındaki kuvvetler dengesizse, atom kararsızdır. Kararlı atomlar formlarını süresiz tutarken, kararsız atomlar radyoaktif bozulmaya uğrar. Doğal olarak oluşan atomların çoğu kararlıdır ve çürümez.
Bir atomun çekirdeği protonlardan ve nötronlardan oluşur. Kararlı bir atomun çekirdeğinin içindeki kuvvetler dengelenir, çünkü çekirdek uygun sayıda proton ve nötron içerir. Bu atomlar, laboratuvarda veya doğada hiç gözlemlenmemiş varsayımsal bir bozunma şekli olan proton çürümesi dışında tüm çürüme biçimlerine teorik olarak dayanıklıdır.
Kararsız atomlar radyoaktifdir ve belirli bir süre sonra çürür. Farklı dengesiz atomlar, bir protonun veya bir nötronun fırlatılması gibi farklı işlemlerde çürür; bir protonun bir nötrona veya bir nötronun bir protona dönüşümü; ve aşırı enerjinin fotonlar şeklinde salınımı. Birçok durumda, ortaya çıkan atom hala kararsızdır. Bu atom daha sonra tekrar yeni bir atoma bozunur. İşlem, kararlı bir forma ulaşılıncaya kadar bir bozunma zincirinde devam eder.