Dans chaque cas où un isotope instable subit une désintégration radioactive, un ou plusieurs atomes avec un nombre de protons différent de celui de l'atome en désintégration sont créés. Selon l'Université Purdue College of Science Chemical Education Division Group, cela prend diverses formes, de la désintégration alpha où un noyau d'hélium est libéré, à la désintégration bêta où un électron ou un positron est émis, ou un électron est absorbé.
La fission spontanée, où un gros atome se divise en deux de taille similaire, se produit également. La désintégration radioactive est en fait la source de nombreux matériaux que les humains utilisent quotidiennement. L'hélium, par exemple, est à la fois plus léger que l'air et assez inerte, donc une fois libéré, il s'échappe facilement de l'atmosphère. De nouvelles sources d'hélium sont en fait exploitées, piégées sous terre après avoir été produites par la désintégration alpha d'isotopes instables, comme l'explique le groupe de la division de l'éducation chimique du Purdue University College of Science. L'uranium-238 est un isotope qui produit de l'hélium, le thorium étant l'autre sous-produit.
Un type de désintégration bêta émet des électrons à partir du noyau, comme lors de la conversion du potassium-40 en calcium. L'électron est émis par un neutron instable, qui se transforme ensuite en proton, changeant l'élément. L'inverse peut également se produire avec le potassium-40 dans un autre type de désintégration bêta, où l'atome absorbe un électron en un proton, changeant le proton en neutron et devenant de l'argon. Le dernier type de désintégration bêta, qui est à nouveau illustré par l'atome de potassium-40 devenant un atome d'argon, implique la libération d'un positon, transformant un proton en neutron.