放射性核素，也叫不稳定核素，是相对于稳定核素来说的。它是指不稳定的原子核，能自发地放出射线（如α射线、β射线等），通过衰变形成稳定的核素。衰变时放出的能量称为衰变能，衰变到原始数目一半所需要的时间成为衰变半衰期，其范围很广，分布在10 ¹⁵年到10 ^-12之间。

2017年10月27日， 世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，放射性核素，α粒子、β粒子放射，内部沉积在一类致癌物清单中。