Los isótopos del mismo elemento difieren en el número de neutrones contenidos en el núcleo de los átomos del elemento, lo que hace que difieran en sus pesos atómicos. Algunos isótopos son más radiactivos e inestables que otros.
Muchos isótopos son inestables y desprenden espontáneamente partículas a través de la desintegración radiactiva, incluidas las partículas alfa, las partículas beta y la radiación gamma. El tiempo que tarda en descomponerse un núcleo dado es aleatorio, y la cantidad de tiempo que tarda en descomponerse la mitad de una muestra de un isótopo se conoce como su vida media. Los isótopos con vidas medias más cortas se descomponen más rápidamente, emitiendo más partículas.