Radiatia ionizanta este emisa de atomi radioactivi.Pentru a o putea intelege, este util sa intelegem structura atomului. Un atom se compune dintr-un nucleu (incarcat pozitiv) in jurul caruia orbiteaza electroni (incarcati negativ).

In mod normal, numarul sarcinilor pozitive din nucleu (protoni) este egal cu numarul electronilor din jurul nucleului si atomul este neutru din punct de vedere electric.

Daca un electron este expulzat de pe orbita atomului, rezulta un electron negativ liber si un ion incarcat pozitiv. Radiatia ionizanta este radiatia care are suficienta energie pentru ca in urma interactiei sale cu un atom sa poata expulza un electron de pe orbita atomului, formand ioni; de aici si numele sau.

In nucleul atomului se gasesc neutroni si protoni. Toti atomii aceluiasi element au acelasi numar de protoni; numarul de neutroni poate insa diferi.Atomii aceluiasi element care au un numar diferit de neutroni se numesc izotopi.. In unii atomi, nucleul este instabil; asta inseamna ca el are un exces de energie. Acestia sunt atomii radioactivi. Ei elibereaza surplusul de energie prin dezintegrare. Dupa eliberarea intregului surplus de energie, atomii devin stabili si nu mai sunt radioactivi. Timpul necesar pentru dezintegrarea unei jumatati dintr-o proba de substanta radioactiva se numeste timp de injumatatire.

Timpul de injumatatire difera semnificativ de la un izotop la altul, variind de la o fractiune de secunda pina la miliarde de ani.