Atom jest stabilny ze względu na zrównoważone jądro, które nie zawiera nadmiaru energii. Jeśli siły między protonami i neutronami w jądrze są niezrównoważone, wówczas atom jest niestabilny. Stabilne atomy zachowują swoją formę w nieskończoność, podczas gdy niestabilne atomy ulegają rozpadowi radioaktywnemu. Większość naturalnie występujących atomów jest stabilna i nie ulega rozkładowi.
Jądro atomu składa się z protonów i neutronów. Siły wewnątrz jądra stabilnego atomu są zrównoważone, ponieważ jądro zawiera odpowiednią liczbę protonów i neutronów. Te atomy są teoretycznie odporne na wszelkie formy rozkładu, z wyjątkiem rozpadu protonu, który jest hipotetyczną formą rozkładu, której nigdy nie zaobserwowano w laboratorium ani w naturze.
Niestabilne atomy są radioaktywne i rozpadają się po pewnym czasie. Różne niestabilne atomy rozpadają się poprzez różne procesy, takie jak wyrzucanie protonu lub neutronu; konwersja protonu do neutronu lub neutronu na proton; oraz emisja nadwyżki energii w postaci fotonów. W wielu przypadkach powstały atom jest nadal niestabilny. Ten atom następnie rozpada się ponownie na nowy atom. Proces jest kontynuowany w łańcuchu zaniku, dopóki nie zostanie osiągnięta stabilna forma.