Jądra atomowe niektórych izotopów ulegają samoistnym przemianom w jądra innych izotopów lub pierwiastków w celu osiągnięcia trwałości.
Aby to osiągnąć wypromieniowują one rozmaite cząstki i fale elektromagnetyczne.
Niestabilność jąder niektórych pierwiastków wynika ze zbyt dużej lub zbyt małej liczby neutronów w jądrze. Siły wzajemnego przyciągania się nukleonów (siły jądrowe) są wtedy mniejsze niż siły odpychania się protonów i jądro ulega samorzutnemu rozpadowi.
Nadmiar neutronów lekkich izotopów objawia się promieniowaniem β−, zaś ich niedomiar promieniowaniem β+.
Cięższe izotopy zawsze α-promieniują.
Przemiany jądrowe to procesy zachodzące w jądrach atomowych. W ich wyniku powstają jądra atomowe innych pierwiastków, innych izotopów tego samego pierwiastka lub jądra tego samego izotopu w innym stanie energetycznym.
Izotopy promieniotwórcze, radioizotopy – pierwiastki lub odmiany pierwiastków (izotopy), których jądra atomów są niestabilne i samorzutnie ulegają przemianie promieniotwórczej.
Pierwiastki promieniotwórcze to pierwiastki chemiczne, których wszystkie izotopy są radioaktywne (promieniotwórcze).
