其独特的原子序数，标明了原子核内的质子数。另外，元素核内可拥有相异的中子数，而以不同的同位素状态存在。有的特定元素的特定同位素被称作核素。有的核素本身性质不稳定，因此在某些特定时刻，此类核素的原子会自然转换为不同的核素。这种转变可以多种方式达成，包括放射性衰变，其可以发射粒子（通常为电子（β衰变）、正电子或α粒子）、电子捕获或自发分裂进行。
地质年代方程式.放射性衰变对应之地质年代的数学表达式为： 其中，
碳十四测年法.对于生物体测定年代，在古生物学中