在由中子和质子组成的原子核内，质子数相同，中子数不同的一类原子称为同位素。其核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的原子称为核素。不稳定原子核在发生变化的同时会发射特有的射线，这种特性就是人们常说的“放射性”。
放射性同位素，就是指能够发生放射性衰变的同位素。例如，氢同位素有三种核素：1H、2H、3H ，元素符号的左上角标出原子质量数，它们分别被取名为氢、氘（音刀）、氚（音川），其中，3H 具有放射性，称为放射性同位素。在自然界里，1H、2H同位素天然含量的原子数百分比分别为99.9852%、0.0148%，3H几乎为零。
具有放射性的核素称为放射性核素。
实验发现，用加压、加热、加电磁场、机械运动等物理或化学手段都不能人为地改变放射性核素的衰变规律。这是因为放射性核素变化是由原子核内部的运动规律所决定的，它不以人们的意志为转移。因此，我们在处理放射性物质时，只能通过合理的使用、保管、贮存等方法来达到安全使用放射线、达到辐射防护和保护环境的目的。
