放射性核素自發轉變為另一種或幾種核素的過程。同一種核素的一種能態自發轉變為另一能態也稱為衰變，例如：
鉀40的衰變稱為分支衰變。伴隨衰變過程總要發射某種形式的能量或粒子，或起始始核素發生瞭變化。對特定的某種放射性核素來說，大量原子核衰變的統計平均速率是一定的，因此可以用半衰期的量值來表征（見放射性壽命）。衰變這一詞在此有兩種意義：①表示一種放射性核素相當數量的原子核隨時間而發生的數量改變。對於獨立存在的單一核素，它的數量按負指數規律衰減。②表示一種放射性核素或一種能態轉變為另一種核素或能態的變化過程。在此隻強調性質的變化，而不討論數量的改變，如一般說鐳226衰變為氡222或最終衰變為穩定的鉛206。