Радиоактивността не е нещо, което се възприема веднага и директно, тя може да бъде измерена с подходящи специални уреди и единици. Някои атоми (радиоактивни атоми и радиоелементи) са нестабилни поради тяхната структура. Радиоактивните атоми имат способността да претърпят спонтанно радиоактивно делене, ядрата се разделят на малки частици, това е радиоактивен разпад. Този процес е придружен от освобождаване на алфа и бета частици, както и гама лъчи. Всеки вид излъчване има свое специфично ниво на енергия, което не можем да усетим.
Такова лъчение може да проникне в живата тъкан и подобно на други вещества да освободи част от енергията си. Всеки радиоактивен елемент има свой собствен период на полуразпад. Това е периодът, през който половината от активните (нестабилни) ядра на атомите на дадено радиоактивно вещество се разпадат. То може да бъде много кратко (няколко часа), но по-често се простира от няколко дни (йод 131) до няколко хиляди години (плутоний 239). Поради радиоактивното разпадане интензитетът на излъчване от радиоактивните елементи намалява с времето.