Radioaktivitas bukanlah sesuatu yang dirasakan secara instan dan langsung; ia dapat diukur dengan perangkat dan unit khusus yang sesuai. Beberapa atom (atom radioaktif dan unsur radioaktif) tidak stabil karena strukturnya. Atom radioaktif mempunyai kemampuan untuk mengalami fisi radioaktif secara spontan, inti atom terbagi menjadi partikel-partikel kecil, inilah peluruhan radioaktif. Proses ini disertai dengan pelepasan partikel alfa dan beta, serta sinar gamma. Setiap jenis radiasi memiliki tingkat energi spesifiknya sendiri, yang tidak dapat kita rasakan.
Radiasi tersebut dapat menembus jaringan hidup dan, seperti zat lain, melepaskan sebagian energinya. Setiap unsur radioaktif mempunyai waktu paruhnya masing-masing. Ini adalah periode di mana setengah dari inti atom aktif (tidak stabil) dari suatu zat radioaktif meluruh. Durasinya bisa sangat singkat (beberapa jam), namun lebih sering berlangsung dari beberapa hari (Yodium 131) hingga beberapa ribu tahun (Plutonium 239). Akibat peluruhan radioaktif, intensitas radiasi unsur radioaktif menurun seiring berjalannya waktu.