Promieniotwórczość naturalna jest cechą charakterystyczną jąder atomowych niektórych pierwiastków, które są niestabilne i w procesie rozpadu przechodzą w lżejsze pierwiastki. W trakcie tego przejścia, któro może trwać kilka sekund, minut lub nawet całe lata, emitowane są różne cząstki i uwalniana jest pewna energia. Wyróżniamy zasadniczo trzy rodzaje promieniowania, są to wiązki cząstek alfa, beta i promienie gamma.
Intensywność procesu promieniotwórczego, zwanego również radioaktywnością, zależy głównie od aktywności danego źródła promieniotwórczego. Do opisu zależności aktywności charakterystycznej dla danego izotopu promieniotwórczego od czasu służy wielkość zwana czasem połowicznego zaniku.
Promieniotwórczość, jako proces fizyczny została odkryta już w 1896 przez H.A. Becquerela. Otóż w pracowni Becquerela, w której uczony prowadził badania nad związkiem uranu, znajdowała się klisza fotograficzna. Radioaktywność badanego pierwiastka spowodowała naświetlenie tej kliszy. Becquerel zidentyfikował to zjawisko jako emisję promieni gamma przez izotop uranu. Dla uczczenia tego odkrycia i wkładu wniesionego przez Becquerela do rozwoju nowej dziedziny fizyki, jednostka aktywności źródła promieniotwórczego w układzie SI została nazwana od nazwiska pierwszego odkrywcy [bekerel]. Maria Skłodowska - Curie wraz z mężem Francuzem, Piotrem Curie również prowadzili w tamtym czasie badania nad aktywnością promieniotwórczą różnych pierwiastków. W 1987 roku na podstawie wyników swoich obserwacji, stwierdzili oni brak wpływu jakichkolwiek czynników fizycznych czy chemicznych, takich jak ciśnienie, temperatura czy skład chemiczny danego izotopu, na szybkość danego rozpadu promieniotwórczego. Przeprowadzili oni szereg doświadczeń w celu zgłębienia zjawisk promieniotwórczych. Lata wytężonej pracy zaowocowały rozróżnieniem i identyfikacją cząstek emitowanych w badanych procesach. Trzy podstawowe typy radioaktywnych cząstek oznaczono kolejnymi literami alfabetu greckiego i są to wiązki alfa, beta i gamma. Cząstki te można rozróżnić przepuszczając wiązkę danego typu przez strumień pola magnetycznego. Powoduje to zakrzywienie toru ich ruchu, a kierunek tego zakrzywienia zależy od ładunku niesionego przez daną cząstkę. Tory cząstek neutralnych nie ulęgają zmianie w obecności pola magnetycznego.
Cząstki alfa później zostały zidentyfikowane jako jądra helu, które zawierają 2 protony i 2 neutrony, natomiast cząstki beta okazały się elektronami. Promieniowanie gamma zaś to strumień neutralnych fotonów o bardzo wysokiej energii.
Następne lata przyniosły odkrycia kolejnych cząstek radioaktywnych, a były to miedzy innymi fotony światła widzialnego i fale radiowe. W 1895 roku Wilhelm Roentgen zidentyfikował pewien szczególny rodzaj promieniowania elektromagnetycznego, które miało zdolność przenikania przez ciała stałe. Otóż zauważył on obraz kości swojej ręki na fluoryzującym parawanie, powstały w skutek ustawienia go na drodze wiązki emitującej promieniowanie. Dziwne właściwości przyczyniły się do jej późniejszej nazwy i promienie Roentgena występują obecnie również jako "promienie X". Pierwsze sztuczne substancje radioaktywne, czyli takie, które nie występują normalnie w przyrodzie zostały odkryte przez małżeństwo I. i F. Joliot - Curie. Doświadczenie ich polegało na bombardowaniu atomów glinu cząsteczkami alfa, w efekcie czego uzyskali oni atomy fosforu. Ich odkrycie zostało docenione w świecie fizyków i przyniosło im w kolejnych latach nagrodę Nobla.
W 1933 małżeństwo to prowadziło badania nad zjawiskiem emisji pary elektron-pozyton z fotonu, a w 1934 roku zajmowali się szeroko promieniotwórczością sztuczną. Za swoje osiągnięcia w tej dziedzinie oboje otrzymali w 1935 Nagrodę Nobla. W latach 1945-1950 profesor I. Joliot-Curie był kierownikiem badań jądrowych w ośrodku w Orsay.
Promieniotwórczość sztuczna to zjawisko z zakresu promieniotwórczości, nie występuje ono w środowisku naturalnym, a pierwiastki otrzymywane są najczęściej drogą aktywacji izotopów stabilnych.
