Đồng vị phóng xạ là đồng vị phóng xạ. Chúng có hạt nhân nguyên tử không ổn định do sự mất cân bằng giữa proton và neutron. Đồng vị phóng xạ cũng có năng lượng cao và phát ra năng lượng và các hạt bất cứ khi nào chúng phân rã thành dạng ổn định hơn.
Mỗi loại đồng vị phóng xạ đều có thời kỳ phân hủy riêng. Đây là khoảng thời gian cần thiết để đồng vị phóng xạ trở lại dạng ổn định. Để trở nên ổn định, đồng vị phóng xạ phải phát ra các hạt năng lượng cao. Chúng có thể ở dạng tia alpha, beta hoặc gamma. Nhiều đồng vị phóng xạ có công dụng trong y tế. Ví dụ, nhiều quy trình y học hạt nhân sử dụng các đồng vị phóng xạ phân hủy nhanh để hình dung các bộ phận nhất định của cơ thể trên phim chụp X quang.