Sự biến đổi hạt nhân xảy ra khi nguyên tử của một nguyên tố thay đổi để trở thành nguyên tử của nguyên tố khác. Điều này thường thấy nhất với các đồng vị.
Sự biến đổi hạt nhân của đồng vị xảy ra khi đồng vị của một nguyên tố mất đi một hoặc nhiều nơtron. Điều này làm cho nguyên tử bị mất khối lượng. Số proton không đổi nên vẫn được coi là nguyên tố giống nhau. Đây được gọi là sự phân rã hạt nhân. Một nguyên tử sẽ tiếp tục phân rã cho đến khi nó trở nên tương đối ổn định. Sự biến đổi hạt nhân cũng có thể xảy ra khi nguyên tử của một nguyên tố này bị bắn phá bởi nguyên tử của nguyên tố khác, gây ra sự thay đổi cân bằng proton /electron /neutron của nguyên tử.
