Todos los elementos naturales con número atómico superior a 83 (bismuto) y muchos isótopos del talio, del plomo y del bismuto son radiactivos. Pertenecen a tres familias radiactivas en las cuales cada elemento deriva del precente por pérdida de una partícula alfa o beta. Las tres familias radiactivas son las del uranio, la del torio y la del actinio.
De todos los isótopos que existen en la Naturaleza, únicamente uno setenta son radiactivos de forma natural, si bien una cantidad mayor se consigue actualmente de forma artificial.
En realidad existen isótopos radiactivos de todos los elementos, pero claro está, que en muy diferentes proporciones y fundamentalmente en su tiempo de vida media (período de semidesintegración), que puede oscilar entre unas millonésimas de segundo a unos millones de años.
Lo que hace que haya más isótopos radiactivos de elementos más pesados, es la fuerza de enlace o de cohesión del núcleo, la que contraresta la fuerza del repulsión de las cargas iguales de los protones, cuando estas repulsiones se potencian por un número elevado de protones en el núcleo, mas dificil se hace mantener la cohesión del mismo, por lo que naturalmente se escapan las partículas alfa o beta, acompañadas de partículas gamma, lo que convierten a esos átomos en isótopos radiactivos. De ahí que ciertos elementos sean más radiactivos que otros, porque isótopos radiactivos hay desde, en el elemento más liviano (el tritio en el hidrógeno) hasta en el más pesado (U238 en el uranio).
