هناك العديد من النظائر المشعة، ويمكن تصنيفها على النحو التالي:
1- النظائر الطبيعية: هذه النظائر موجودة بطبيعتها وتحدث بشكل طبيعي في البيئة المحيطة بنا. ومن أمثلة ذلك الرادون والبوتاسيوم-40.
2- النظائر المصنعة: هذه النظائر تتم إنتاجها في المختبرات ومصانع الطاقة النووية وتستخدم في علاج الأمراض والبحث العلمي. ومن أمثلة ذلك الكوبالت-60 واليود-131.
3- النظائر الاصطناعية: هذه النظائر تنتج بعد تعريض العناصر غير المشعة للإشعاع النووي. وتستخدم عادة في الأبحاث العلمية ولا توجد في الطبيعة. ومن أمثلة ذلك الأمريكيوم-241 والكاليفورنيوم-252.
تختلف خصائص النظائر المشعة وفقًا للعنصر المشع وكمية الإشعاع التي تنبعث منه. كما تختلف في مدة نصف العمر، أي الوقت الذي يستغرقه نصف النظائر المشعة للتحلل، بحيث تنخفض قوتها الإشعاعية بنصف قيمتها الأصلية. هذه الخصائص تؤثر في استخدامات النظائر المشعة في الطب والصناعة والعلوم.