稳定的原子核不发出粒子，不具有放射性，不稳定原子核发出粒子，具有放射性。决定原子核稳定性有核子的吸引力、核力、质子间的斥力，原子核还有中子质子相等的趋势，还有特定质子中子的数目尤其稳定的规律等多种因素。例如质子很多的原子核由于质子间斥力太大，就不稳定，所以高原子序数的原子核不稳定。不稳定原子核不是一起瞬时都衰变，发出粒子，而是服从量子力学，一种放射性核素每个原子在单位时间内的核衰变概率一定，所以放射性强度是一个众多粒子的统计规律，符合指数衰减规律。在核爆炸、核反应堆、加速器等进行核反应时产生很多不稳定原子核形成人工放射性元素。自然界有些元素铀钍镭钾的同位素半衰期很长，到现在没有衰变完，还具有放射性，叫天然放射性。