Một hạt alpha được tạo thành từ hai proton và hai neutron. Hạt alpha rất phổ biến trong lĩnh vực vật lý hạt nhân vì nó là một trong ba hạt được phát ra trong quá trình phân rã phóng xạ. Ba hạt phát ra trong quá trình phân rã phóng xạ là alpha, beta và gamma.
Các hạt alpha trở nên nổi tiếng nhờ việc Ernest Rutherford sử dụng các hạt alpha làm đường đạn với lá vàng làm mục tiêu. Thí nghiệm này đã dẫn đến việc khám phá ra cấu trúc của nguyên tử. Rutherford kết luận rằng các nguyên tử có lõi dày đặc, tích điện dương với các electron nhẹ hơn, mang điện tích âm quay quanh chúng. Hầu hết các hạt alpha đi qua lá vàng một cách dễ dàng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp hiếm hoi, các hạt va chạm hoặc đến gần hạt nhân và bị lệch ở góc rộng. Điều này dẫn đến kết luận của Rutherford rằng lõi của một nguyên tử chứa một hạt nhân cực nhỏ và cực kỳ dày đặc.