由核电荷数相同的放射性同位素组成的元素叫放射性元素。从原子核自发地放射出射线，这种性质叫做放射性。有放射性的天然同位素叫天然放射性元素。它们是钋（P0）、氡（Ru）、钫（Fr）、镭（Ra）、锕（Ac）、钍（Th）、镤（Pa）和铀（U）。
人工合成的（如用反应堆生产）有放射性的同位素，叫做人工放射性元素。例如，用α粒子轰击铝而得到的30P是人工放射性元素。在一千几百种放射性同位素中，绝大部分是人工放射性元素。同一放射系的放射性同位素，在放射出射线时，原子核从不稳定向稳定转化，这叫衰变。自然界中有铀放射系、锕放射系和钍放射系三大天然放射性元素系。天然放射性元素的主要用途是：（1）用作核燃料，如铀235、铀233和钚239。（2）用作中子源，如钋210-铍中子源、镭226-铍中子源。（3）用于医疗，如镭或氡用于治疗癌症。人工放射性元素主要用作示踪、辐射和衰变能的利用等。