Phân rã phóng xạ là tập hợp các quá trình khác nhau mà hạt nhân nguyên tử không ổn định (hạt nhân) phát ra các hạt hạ nguyên tử (bức xạ).
Sự phân rã được cho là xảy ra trong nhân mẹ và tạo ra nhân con gái.
Đây là một quá trình ngẫu nhiên, tức là không thể dự đoán sự phân rã của các nguyên tử riêng lẻ.