Az atommagoknak két csoportja van, a stabil és a radioaktív magok. Ez utóbbiak nagy energiájú sugárzást kibocsátva más atommagokká alakulnak. Ilyen radioaktív elem például a rádium, a polónium, a tórium és az aktínium.
Radioaktívnak nevezünk egy atommagot, ha bármely külső hatás nélkül képes átalakulni egy másik atommaggá, miközben valamilyen radioaktív sugárzást bocsát ki. Ez az átalakulás a radioaktív bomlás.

• Természetes (spontán) radioaktivitásról beszélünk, ha a természetben megtalálható elemek atommagja képes átalakulni.

• Mesterséges radioaktivitásnak akkor nevezzük a magátalakulást, ha mesterségesen előállított, a természetben elő nem forduló elemek (izotópok) bocsátanak ki sugárzást.

 A radioaktív sugárzás tulajdonságai:

• Erőssége csak a radioaktív elem mennyiségétől függ, azt a különféle fizikai és kémiai változások (melegítés, hűtés, halmazállapot-változás, kémiai reakció) nem befolyásolják.
• A fényképezőlemezt és a filmet megfeketíti, tehát kémiai hatása van.
• A radioaktív sugárzás láthatatlan, de néhány anyag a sugárzás következtében látható fényt bocsát ki.
• Erős ionizáló hatása van.
• Elektromos, illetve mágneses mezőben három összetevőre bomlik (α-, β-, γ- sugárzás)
• Nagy az áthatolóképessége, de az anyagok a sugárzás egy részét elnyelik (ólom).
• Az élő sejteket károsítja.

A radioaktív sugárzás fajtái, jellemzői:

• α – sugárzás: Ez tulajdonképpen egy He atommag (He²⁺-ionok) (Rutherford) Töltésük ennek megfelelően a pozitív elemi töltés kétszerese, tömege négyszerese a hidrogénatom tömegének. Áthatoló képessége kicsi, levegőben néhány centiméter.
• β – sugárzás: Elektronok alkotják (Becquerel), tehát negatív töltésű. Áthatoló képességük levegőben néhány méter. β - bomlásnál az atommagból egy elektron távozik. (Az atommagok nem tartalmaznak elektront, ilyenkor valójában egy neutron bomlik el úgy, hogy egy proton marad vissza és egy antineutrínó és egy elektron távozik.) Tehát a rendszám 1-gyel nő a tömegszám nem változik.
• γ – sugárzás: (Becquerel) Tulajdonságuk megegyezik a röntgensugarak tulajdonságával. A γ – sugárzás nagyon rövid hullámhosszú elektromágneses hullám, melynek áthatoló képessége levegőben néhány száz méter.

A radioaktív izotópok atommagjai bomláskor vagy csak α-, vagy csak β- sugárzók, de mindkét bomlást γ- foton kibocsátása kíséri.
A radioaktív sugárzás következtében a sugárzó anyagnak csökken a tömege, a sugárzó anyag másfajta anyaggá alakul.
A radioaktív anyag atomjai sorozatos bomlásokon mennek keresztül, míg végül stabil ólomizotóppá alakulnak. Ennek alapján a radioaktív izotópok bomlási sorokba rendezhetők.