La transformation nucléaire se produit lorsque les atomes d'un élément changent pour devenir les atomes d'un autre élément. Ceci est le plus souvent observé avec les isotopes.
La transformation nucléaire des isotopes se produit lorsqu'un isotope d'un élément perd un ou plusieurs neutrons. Cela fait perdre de la masse à l'atome. Le nombre de protons reste le même, il est donc toujours considéré comme le même élément. C'est ce qu'on appelle la désintégration nucléaire. Un atome continuera à se désintégrer jusqu'à ce qu'il devienne relativement stable. Des transformations nucléaires peuvent également se produire lorsque les atomes d'un élément sont bombardés avec les atomes d'un autre élément, provoquant un changement dans l'équilibre proton/électron/neutron de l'atome.