يتحلل العناصر المشعة عن طريق إطلاق جسيمات مشعة (مثل الإلكترونات أو النيوترونات أو الإشعاع الإلكترومغناطيسي) من نواة الذرة. يتم ذلك عندما تكون النواة غير مستقرة بسبب وجود عدد زائد أو ناقص من البروتونات والنيوترونات فيها.
نصف عمر العنصر المشع هو الوقت اللازم لنصف كمية العنصر المشع الأولية للتحلل. ويختلف نصف عمر العنصر المشع حسب نوعه، فمثلاً يكون نصف عمر اليود-131 (وهو عنصر مشع يستخدم في الطب) حوالي 8 أيام، في حين يكون نصف عمر الراديوم-226 حوالي 1600 عام. ويتم استخدام نصف عمر العناصر المشعة في العديد من التطبيقات النووية، مثل تحديد عمر الصخور وتحديد التعرض للإشعاع.
