同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。由于质子数相同，所以同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，使得各原子质量会有所不同，因此，因此同位素原子核的某些物理性质也有所不同。例如放射性，并不是的有同位素都具有放射性，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，没有放射性的则成为“稳定同位素”。大多数的天然元素都是由几种同位素组成，目前已知的稳定同位素约300多种，而放射性同位素竟达1500种以上。
    放射性同位素的原子核很不稳定，会不间断地、自发地放射出射线，直至变成另一种稳定同位素，这就是所谓“核衰变”。放射性同位素在进行核衰变的时候，可以放射α射线、β射线、γ射线和电子俘获等，但是放射性同位素在进行核衰变的时候冻一定能同时放射出这种射线。核衰变的速度不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处状态的影响，只和时间有关。放射性同位素衰变的快慢，通常用“半衰期”来表示。半衰期即一定数量放射性同位素原子数目减少到其初始值一半时所需要的时间。如磷-32的半衰期是143天，就是说，假使原来有100万个磷-32原子，经过143天后，只剩下50万个了。半衰期越长，说明衰变得越慢，半衰期越短，说明衰变得越快。
    在医疗上，放射性同位素释放的放射线可以用来杀菌消灭微生物，并且可以用来杀灭癌细胞等。放射线也具有很强的贯穿能力，它可以用来观察固体内部的目标，就像x射线那样用于病灶的检查。在工业上，放射性也有很多应用，例如用β射线来测量纸的厚度，用γ射线照片来检查机器内部结构等。但随着放射性同位素的广泛应用，越来越多的人们认识到放射发到地机体造成的损害随着放射照射量的增加而增大。大剂量的放射性会造成被照射部位的组织损伤，并导致癌变，即使是小剂量的放射性，尤其是长时间的小剂量照射蓄积也会导致照射器官组织诱发癌变，并会使受照射的生死细胞发生遗传缺陷。放射性同位素释放的各种射线穿透能力不同，对机体危害程度也不同。如α射线和β射线对人体危害不大，而γ射线对人体有较大的伤害，会诱发人体基因突变
    在应用放射性同位素时，一定要考虑放射防护问题，以预防为主，合理地使用放射性同位素，避免不必要的射线照射，减少人群的剂量负担。做好放射性污物、污水的收集与处理，避免环境污染。