Атомните ядра на някои елементи при определени условия могат да се разпадат. Явлението е открито от френския физик Анри Бекерел през 1896 г. 
Ученият установява, че съдържаща уран руда без външно въздействие изпуска лъчи, които оставят следи върху фотографска плака. По-късно явлението е наречено естествена радиоактивност. Химичните елементи, чиито атоми се разпадат самопроизволно, се наричат радиоактивни елементи. Радиоактивни елементи са например уранът, торият и много други.
При изследванията на радиоактивността са открити три вида лъчи – α-, β- и γ-лъчи. Те имат различна проникваща способност и йонизиращо действие. Разпадането на ядрото на даден химичен елемент може да бъде предизвикано и по изкуствен начин, когато атомите на химичните елементи се обстрелват с неутрони, с ускорени електрически заредени частици или с γ-лъчи. 
