Radyoizotoplar, radyoaktif izotoplardır. Protonlar ve nötronlar arasındaki dengesizlikten dolayı kararsız atom çekirdeği vardır. Radyoizotoplar da son derece enerjiktir ve daha kararlı formlarında çürümeleri halinde enerji ve parçacıklar yayarlar.
Her tür radyoizotopun kendi ayrışma süresi vardır. Bu, radyoizotopun stabil bir forma dönmesi için geçen süredir. Stabil hale gelebilmek için radyoizotop yüksek enerjili parçacıklar yaymalıdır. Bunlar alfa, beta veya gama ışınları şeklinde olabilir. Birçok radyoizotopun tıbbi kullanımı vardır. Örneğin, birçok nükleer tıp prosedürü, vücudun bazı kısımlarını radyografik film üzerinde görselleştirmek için hızlı bozulan radyoizotopları kullanır.