允许观察的自发裂变只发生在原子量为232 a.m.u.或以上的原子核。其中最轻的同位素为钍-232，其半衰期大于宇宙的年龄。钍-232是仍存有进行自发裂变的证据的最轻原始核素。已知元素中，最容易进行自发裂变的是高原子序的锕系元素中拥有奇数原子序的钔和铹，以及一些锕系后元素，如鑪。 自然存在的铊、铀-235及铀-238虽然少有地发生自发裂变，但绝大多数时间进行α衰变或β衰变。因此这些同位素的自发裂变几乎可以忽略，只在使用衰变分支比计算元素的放射性时用到。要计算一种原子核是否能自发裂变，并其发生时长