Il decadimento radioattivo non avviene in un tempo standard, ma si è notato che esso dipende dall'isotopo in considerazione e che, soprattutto, questo impiega sempre lo stesso tempo nel far decadere metà della sua massa nucleare. Tale tempo è detto Tempo di Dimezzamento.

Durante il decadimento a vengono emanate radiazioni acon una conseguente riduzione di due unità del numero atomico e di quattro unità del numero di massa. Tale decadimento è tipico dei nuclei più pesanti, perché la particella aha un difetto di massa molto elevato, tanto da liberare enormi quantità di energia che portano, appunto, alla stabilizzazione.

Durante il decadimento b viene emessa una radiazione b, particolata. Tale decadimento si osserva quando il rapporto tra neutroni e protoni è superiore all'unità. Il neutrone (composto dall'associazione di un protone e un di elettrone), espelle l'elettrone e il numero di massa resta costante, mentre il numero atomico aumenta di una unità.

Il decadimento g non comporta alcun cambiamento del numero di massa, né del numero atomico, essendo la radiazione g una radiazione elettromagnetica - puramente energetica.

Il decadimento radioattivo si può, in definitiva, considerare come un "riaggiustamento" energetico che avviene dopo l'emissione di una radiazione a,b.

Esistono anche altri tipi di decadimento. Quando, ad esempio, il rapporto tra neutroni e protoni è minore dell'unità, un protone tende a trasformarsi in neutrone emettendo un positrone(e⁺), l'antiparticella dell'elettrone, che ha massa trascurabile e carica positiva. Il protone viene, così, a mancare, mentre la massa resta costante: si è ottenuto un neutrone. In questo caso il numero di massa resta costante e il numero atomico diminuisce di una unità. Alternativamente all'espulsione del positrone, un protone può captare un elettrone di quelli del suo atomo, trasformandosi in un neutrone. Anche in questo caso il numero di massa resta costante, mentre quello atomico diminuisce di una unità.