Cząsteczka beta składa się z pozytonu lub elektronu, który został wyemitowany, gdy atom ulega rozpadowi beta. Emisja cząstek beta różni się od promieniowania alfa i gamma, które składają się z jąder helu i fotony o wysokiej mocy.
Dwa typy rozpadu cząstek beta są dodatnie lub ujemne w zależności od tego, czy jest emitowany pozyton lub elektron. Podczas procesu rozpadu pozytronu jeden z protonów w jądrze atomu przekształca się w neutron i wydziela zarówno pozyton jak i neutrino elektronowe. Kiedy następuje ujemny rozpad beta, jeden z neutronów w jądrze atomu przekształca się w proton i wydziela zarówno elektron jak i neutrino pozytonowe. W obu przypadkach atom zmienia elementy w zależności od tego, czy stracił proton, czy go zyskał.
Chociaż sama cząstka beta jest tylko elektronem lub pozytonem, są one określane jako cząstki beta w celu rozróżnienia między cząstkami emitowanymi podczas promieniowania a elektronami, które są częścią atomu.
Cząstki Beta są w stanie wniknąć głębiej w materiał organiczny niż cząstki alfa (choć mniej niż promienie gamma). W rezultacie cząstki te są bardziej prawdopodobne niż cząstki alfa, które powodują uszkodzenia promieniowania w żyjących organizmach. Leczenie promieniowaniem w przypadku niektórych typów nowotworów wykorzystuje emisję cząstek beta.