Der Begriff „Radioaktivität“ wird für die stoffliche Eigenschaft instabiler Atomkerne verwendet, die sich spontan unter der Abgabe von Energie umwandeln bzw. verfallen oder sich in andere Stoffe spalten.

Dabei wird Strahlung frei, die als „ionisierende Strahlung“ bezeichnet wird, teilweise wird auch Gammastrahlung abgegeben. Der Begriff „Radioaktivität“ als solcher wird auf die Französin Marie Curie zurückgeführt, teilweise werden für den Begriff Radioaktivität auch die Synonyme „radioaktiver Zerfall“ oder „Kernzerfall“ benutzt.

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird das Wort Radioaktivität häufig gleichgesetzt mit dem Wort „Strahlung“, allerdings meinen beide Wörter im eigentlichen Sinne nicht das selbe. Der radioaktive Zerfall von Stoffen (beispielsweise Uran oder Plutonium) erfolgt nach zufälligen Prinzipien, was bedeutet, dass der Zeitpunkt für den Beginn des Zerfallsprozesses nicht vorab bestimmt werden kann. Sobald der Zerfallsprozess eines radioaktiven Stoffes jedoch einmal eingesetzt hat, folgt der weitere Zerfall immer einem bestimmten Muster, welches die Zerfallswahrscheinlichkeit eines radioaktiven Stoffes innerhalb einer bestimmten Zeitspanne angibt. Dieses „Muster“ nennt sich Halbwertszeit. Radioaktives Plutonium hat zum Beispiel eine Halbwertszeit von 87,78 Jahren.

Der französische Physiker Antoine Henri Becquerel gilt als Entdecker des physikalischen Phänomens der Radioaktivität. Im Jahre 1903 wurde er für diese Entdeckung mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Er entdeckte die Radioaktivität durch Untersuchungen an Uransalz. In den darauffolgenden Jahren entdeckten Marie und Pierre Curie weitere radioaktive Stoffe, wie etwa Radium und Polonium. Diese geben noch eine deutlich stärkere Strahlung ab als Uran.

In den Jahren unmittelbar nach Entdeckung der Radioaktivität herrschte rund um das neue Phänomen noch eine Stimmung der Euphorie, da die Gefahren von radioaktiven Stoffen den Menschen damals noch größtenteils unbekannt waren. So wurden beispielsweise auch zunächst weiterhin radioaktive Stoffe (vorrangig Uran) für die Einfärbung von Haushalts- und Gebrauchsgegenständen aus Glas und Keramik verwendet.

Seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts wurde dann zunehmend auch die negative Wirkung von radioaktiven Stoffen auf den menschlichen Körper erforscht, so dass verstärkt versucht wurde, die schädlichen Wirkungen für den menschlichen Organismus durch radioaktive Strahlung zu analysieren und durch verschiedene Maßnahmen so weit wie möglich zu reduzieren bzw. ganz zu vermeiden.

Das physikalische Phänomen der Radioaktivität wird sowohl für friedliche als auch für militärische Zwecke genutzt. So enthalten Atombomben etwa radioaktive Substanzen und sind deshalb auch so gefährlich. Durch den Einsatz einer einzigen Atombombe werden ganze Länder und Regionen in kürzester Zeit für lange Zeit kontaminiert, die Schäden, die die Bewohner des jeweiligen Gebietes dadurch erleiden, sind fatal. Radioaktive Substanzen werden heute jedoch auch in großem Maß für friedliche Zwecke eingesetzt, vor allem zur Erzeugung von Strom.

Weltweit sind zurzeit 438 Kernkraftwerke (häufig als Atomkraftwerke bezeichnet) in Betrieb, die mithilfe der Kernspaltung von Uran elektrische Energie erzeugen. Aber auch hier besteht ein hohes Risiko, denn durch einen möglichen Unfall (normalerweise als „Kernschmelze“ bezeichnet) in einem Kernreaktor können radioaktive Substanzen an die Umwelt gelangen und diese kontaminieren. Dies geschah beispielsweise 1986 im ukrainischen Tschernobyl. Die Nutzung radioaktiver Substanzen ist somit in gewisser Weise immer ein „zweischneidiges Schwert“, völlig unabhängig davon, ob die Nutzung für friedliche oder militärische Zwecke erfolgt.