Radioaktivna zra~enja postoje i u prirodi, bilo od prirodnih radioaktivnih materijala bilo u obliku kozmi~kog zra~enja. U prirodi postoji oko 40 raznih radio-izotopa, dok je do danas proizvedeno ve} preko 800 raznih umjetnih radio-izotopa. Svaki element ima vi{e izotopa, bilo prirodnih bilo umjetno proizvedenih, koji se me|usobno razlikuju samo po masi atomske jezgre. Jezgre izotopa nekog elementa imaju uvijek isti broj protona, dok je broj neutrona razli~it. Prema tome j i broj elektrona u omota~u atoma jednak kod svih izotopa nekog kem. elementa, pa su i njihove kemijske osobine identi~ne. Izotopi mogu biti stabilni ili nestabilni (radioaktivni). Spontanim raspadom stabilnog izotopa nekog elementa, {to je popra}eno zra~enjem neke cestice ili gama-zrake, dobiva se, bilo u vi{e stupnjeva, kona~no stabilini izotop istog ili nekog drugog elementa. Proizvodnja umjetnih radio-izotopa vr{i se u reaktorima ili akceleratorima.

Danas se smatra, da ~ovjecanstvo dobiva najve}e koristi od nuklearne energije ba{ primjenom radio-izotopa. Oni se danas uglavnom koriste kao obilje`ivac (tracer) ili kao izvori zra~enja raznih vrsta i intenziteta. U prvom slu~aju unosi se radioaktivni izotop nekog elementa u neki medij ili tijelo, te se onda prati njegovo rasprostiranje mjerenjem zra~enja, {to ga on emitira. Ta je metoda na{la vrlo {iroku primjenu u industriji, medicini, poljoprivredi i drugim oblastima istra`ivackog rada ba{ zahvaljujuci svojoj osjetljivosti, jednostavnosti i mogucnosti brzog pracenja dogadaja bez uzimanja uzoraka ili razaranja tijela. Kod primjene radio-izotopa kao izvora zra~enja mo`e se ustanoviti struktura nekog tijela, jer razli~iti materijali imaju razli~ite mogu}nosti propu{tanja zra~enja; s druge strane ozra~eni materijal ili `ivi organizmi mogu mijenjati svoja fizi~ka, kemijska i biolo{ka svojstva. Odabiranje radio-izotopa vr{i se prema svrsi, koja se `eli posti}i; pritom su va`ne osnovne karakteristike radio-izotopa, kao {to su vrsta i intenzitet zra~enja, te poluvrijeme raspada.