Η ραδιενέργεια δεν είναι κάτι που γίνεται αντιληπτό άμεσα και άμεσα· μπορεί να μετρηθεί με κατάλληλες ειδικές συσκευές και μονάδες. Ορισμένα άτομα (ραδιενεργά άτομα και ραδιοστοιχεία) είναι ασταθή λόγω της δομής τους. Τα ραδιενεργά άτομα έχουν την ικανότητα να υφίστανται αυθόρμητη ραδιενεργή σχάση, οι πυρήνες χωρίζονται σε μικρά σωματίδια, αυτή είναι η ραδιενεργή διάσπαση. Αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από την απελευθέρωση σωματιδίων άλφα και βήτα, καθώς και ακτίνων γάμμα. Κάθε τύπος ακτινοβολίας έχει το δικό του συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας, το οποίο δεν μπορούμε να αισθανθούμε.
Μια τέτοια ακτινοβολία μπορεί να διεισδύσει στον ζωντανό ιστό και, όπως και άλλες ουσίες, να απελευθερώσει μέρος της ενέργειάς του. Κάθε ραδιενεργό στοιχείο έχει τον δικό του χρόνο ημιζωής. Αυτή είναι η περίοδος κατά την οποία οι μισοί από τους ενεργούς (ασταθούς) πυρήνες των ατόμων μιας δεδομένης ραδιενεργής ουσίας διασπώνται. Μπορεί να είναι πολύ σύντομη (λίγες ώρες), αλλά πιο συχνά εκτείνεται από αρκετές ημέρες (Ιώδιο 131) έως αρκετές χιλιάδες χρόνια (Plutonium 239). Λόγω της ραδιενεργής διάσπασης, η ένταση της ακτινοβολίας από ραδιενεργά στοιχεία μειώνεται με την πάροδο του χρόνου.