成另一种同位素（衰变产物），这种现象称为放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。每种元素都有着许多种放射性同位素，若某元素的所有同位素都具有放射性，则我们称该元素为放射性元素，原子序数为83（铋）以上的元素都属于放射性元素，但某些原子序数小于83的元素（如锝和钷）也属于放射性元素。而有趣的是，从原子序84（钋）开始一直到97（鉳）之间的放射性元素有以下特性：原子序是偶数者，其最长寿同位素的半衰期都比相邻的奇数者长。这是由于原子序数为偶数的元素的原子核含有适当数量的质子和中子，能够形成有利的配置结构（即魔数）。