Nguyên tử phát ra các hạt alpha trong quá trình bức xạ alpha. Sự mất cân bằng giữa số proton và neutron bên trong hạt nhân nguyên tử dẫn đến việc phát ra các hạt alpha.
Ernest Rutherford lần đầu tiên nhìn thấy các hạt alpha vào năm 1899 do kết quả của thí nghiệm uranium. Hạt alpha bao gồm hai proton và hai neutron, giống như một hạt nhân heli. Hạt alpha là những chất tự nhiên xuất hiện tự nhiên trong vỏ Trái đất.
Sự phát xạ của các hạt alpha giúp giữ cân bằng giữa proton và neutron trong khi một chất trải qua quá trình phân rã phóng xạ. Vì số lượng proton quyết định cấu tạo của một nguyên tố, nên bất cứ khi nào một nguyên tử bắn ra một hạt alpha, nguyên tử đó sẽ trở thành một nguyên tố khác.