生阿尔法衰变，但其半衰期十分长，长达140亿年（1.4×10），比地球的年龄还长，甚至长于普遍接受的宇宙年龄。钍-232的衰变方式共有四种，大部分会透过α衰变，衰变成镭-228；少部分会透过双β衰变，衰变成铀-232；有千亿分之一的钍-232会发生自发裂变；有三千六百亿分之一的钍-232会发生，并分裂成镱-182、氖-26和氖-24。而其α衰变的衰变链终点为铅-208。这个衰变链除了钍-232之外，其余部分十分迅速：其中半衰期最长是镭-228，有5.75年、钍-228，1.91年、其余半衰期均不超过5天