Đồng vị mẹ là một dạng phóng xạ của một nguyên tố trải qua quá trình phân rã và tạo ra các đồng vị con, đến lượt nó có thể phân rã để tạo ra các đồng vị con khác.
Một đồng vị mẹ phân rã bằng cách phát ra các hạt chứa proton, neutron và electron. Sự mất mát các hạt này, được gọi là hiện tượng phóng xạ, biến đổi đồng vị mẹ thành đồng vị con. Ví dụ, đồng vị mẹ uranium-238 có 92 proton và 146 neutron. Khi uranium-238 mất đi hai proton và hai neutron trong quá trình phóng xạ, nó trở thành đồng vị con là thorium-234.
Bởi vì các đồng vị phóng xạ phân rã với tốc độ không đổi, tỷ lệ tương đối của các đồng vị mẹ và con trong một chất giúp xác định tuổi của chất đó. Các nhà khoa học đã sử dụng lượng tương đối của đồng vị mẹ là uranium và đồng vị con là chì để ước tính tuổi của các hành tinh.
