Une particule alpha est composée de deux protons et de deux neutrons. Une particule alpha est courante dans le domaine de la physique nucléaire car c'est l'une des trois particules émises lors de la désintégration radioactive. Les trois particules émises lors de la désintégration radioactive sont alpha, bêta et gamma.
Les particules alpha sont devenues bien connues grâce à l'utilisation par Ernest Rutherford de particules alpha comme projectiles avec une feuille d'or servant de cible. Cette expérience a conduit à la découverte de la structure de l'atome. Rutherford a conclu que les atomes avaient des noyaux denses et chargés positivement avec des électrons plus légers et chargés négativement en orbite autour d'eux. La plupart des particules alpha traversaient facilement la feuille d'or. Cependant, dans de rares cas, les particules sont entrées en collision avec le noyau ou s'en sont approchées et ont été déviées à de grands angles. Cela a conduit à la conclusion de Rutherford que le noyau d'un atome contenait un noyau minuscule et extrêmement dense.