Atom çekirdeğinde fazla miktarda proton veya nötron bulunduğunda radyoaktif hale gelir, atomun radyasyon yayan tarafından dengelendiği dengesiz iç kuvvetlere yol açar. normal konfigürasyonları iyonlar olarak adlandırılır ve elementlerinin izotoplarıdır.
Atomlar yeni bir çekirdeğe yeniden yapılandırılarak ve enerjiyi radyoaktif bozunma olan parçacıklar veya radyasyon olarak serbest bırakarak kararlı hale gelir. Yarı ömür adı verilen sabit bir hızda veya belirli bir radyoaktif izotop örneğinin yarısı için yeni bir izotopta çürümeye kadar geçen süre boyunca oluşur.
Radyoaktif bozunma, alfa veya beta partiküllerinin, gama ışınlarının veya diğer proseslerin emisyonunu içerir. Alfa parçacıkları yüksek enerjili helyum çekirdeğidir. Beta parçacıkları temelde elektronlardır. Gama ışınları, kısa bir dalga boyuna sahip enerjik, elektromanyetik fotonlardır. Diğer radyoaktif bozunma formları elektron yakalama ve pozitron bozunumunu içerir.