La radioactivité naturelle est historiquement au coeur de la physique nucléaire et est un effet connu dès le début de ce domaine. Il s'agit de la désintégration nucléaire naturelle d'un noyau mère vers un noyau fille. Les résultats de divers travaux sur les effets de la radioactivité naturelle confirment des émissions radioactives ayant comme produits quatre principales espèces de rayons et de particules.
Si on décrit le noyau mère par et le noyau fille par , ces processus radioactifs peuvent être décrits par les équations génériques suivantes
(cette particule est rien que l'électron)
(cette particule est appelé le positron)
(cette radiation est un photon de haute énergie).
et désignent en général différents éléments chimiques, et désigne un noyau excité. On peut consulter les différents modes de radioactivité naturelle d'un grand nombre d' éléments dans la référence indiquée . Consulter aussi à cet égard la figure 11.