Izotopy tego samego elementu różnią się liczbą neutronów zawartych w jądrze atomów pierwiastka, co powoduje, że różnią się one masą atomową. Niektóre izotopy są bardziej radioaktywne i niestabilne niż inne.
Wiele izotopów jest niestabilnych i spontanicznie zrzuca cząstki poprzez rozpad radioaktywny, w tym cząstki alfa, cząstki beta i promieniowanie gamma. Jak długo trwa zanikanie danego jądra jest przypadkowe, a czas potrzebny do zaniku połowy próbki izotopu określa się jako okres półtrwania. Izotopy o krótszym czasie półtrwania rozpadają się szybciej, emitując więcej cząstek.