Z uvedených druhov žiarení je najprenikavejšie, ale má najmenšie ionizačné účinky.
Energia rádioaktívneho premeny udáva aktivita a. Udáva počet premenených atómov (premien) za sekundu.

a = dN / dt

dN- počet premien, dt – časový interval
Hlavnou jednotkou aktivity je recipročná sekunda s-1. Veľmi často sa používa vedľajšia jednotka – curie Ci (1 Ci = 3,7.1010 s-1). Rýchlosť rádioaktívnej premeny závisí len od vlastností daného rádionuklidu. Pre ľubovoľný rádionuklid platí, že za istý časový interval (napr.: za 1 sekundu) sa premení vždy konštantný podiel z prítomného počtu atómov istého rádionuklidu. Tento podiel sa nazýva premenová konštanta 

 = dN / N / dt

N – prítomný počet atómov istého rádionuklidu
 sa udáva v recipročných sekundách s-1. Napríklad pre rádium je  = 1,36.10-11 s-1 , to znamená, že za jednu sekundu sa z 1 g Ra rozpadne 1,36.10-11g. Premenová konštanta je najdôležitejšou charakteristikou každého rádionuklidu.
Na vyjadrenie rýchlosti rádioaktívnej premeny istého rádionuklidu sa používa i polčas premeny t½. Je to stredný čas, za ktorý sa zo začiatočného množstva rádionuklidu samovoľne premenení (rozpadne) presná polovica. Vzťah medzi uvedenými veličinami vyjadruje výraz:

t ½ = 0,693 / 

Dosadením do uvedeného vzťahu možno vyrátať polčas premeny, napr.: Ra je 1620 rokov.
Pri samovoľnej premene rádionuklidy zo svojich jadier vyžarujú častice  alebo , pričom vznikajú nové nuklidy. Nuklid, ktorý takto vznikol, môže byť sám rádioaktívny, nasledujúci nuklid znova, čím vzniká celý rad rádioaktívnych nuklidov. V prírode poznáme tri rádioaktívne premenové rady, ktoré sú pomenované podľa prvého člena:
- uránový premenový rad
- tóriový premenový rad
- aktíniový premenový rad
Rádium je člen uránového premenového radu.
Konečným produktom všetkých troch premenových radov sú stabilné nuklidy olova. Poznáme ešte štvrtý premenový rad, ktorého prvý člen je umelo pripravený nuklid 23793Np. Posledným členom neptúniového premenového radu je nuklid 20983Bi.

Uránový premenový rad

Uránový premenový rad začína rádionuklidom 23892U, ktorý podlieha premene . Vzhľadom na nukleónové a protónové číslo častice  vzniknutý rádionuklid musí mať Z = 90 a A = 234. Thórium 23490 Th vyhovuje týmto podmienkam. Rádionuklid 23490Th ďaľej podlieha samovoľnej premene .