Zjawiska promieniotwórczości naturalnej są konsekwencją spontanicznych procesów, które zachodzą w jądrach niektórych pierwiastków. W wyniku przemian jądrowych zmienia się skład danego jądra atomowego lub jego stan energetyczny.
Podstawowymi rozpadami promieniotwórczymi są przemiany α, β i γ, które zostały odkryte przez A. Becquerela i zbadane przez M. Skłodowską Curie oraz P. Curie.