La radioactivité est la propriété de certains atomes dont les noyaux, appelés radionucléides, sont instables par un excédent de masse et d'énergie (protons et neutrons). Pour se rapprocher d'un état stable, les radionucléides se transforment spontanément en dégageant leur surplus de masse et d'énergie sous forme de rayonnements. Cette transformation s’appelle la désintégration et s'effectue plus ou moins lentement, avec une vitesse propre à chaque radionucléide. Il existe plusieurs types de rayonnements, mais trois d’entre eux sont plus susceptibles d'être rencontrés dans un cadre muséal :

Rayonnement alpha : composé de particules alpha, très massives et se déplaçant à quelques % de la vitesse de la lumière. Ces particules, interagissant très fortement avec la matière, sont ainsi arrêtées sur une très courte distance. Typiquement, elles peuvent être stoppées par quelques cm d'air ou une feuille de papier

Rayonnement bêta: composé de particules bêta (électrons et positrons), légères et plus rapides (avoisinent la vitesse de la lumière), qui sont arrêtées par une feuille d'aluminium ou 3 m d'air.

Rayonnement gamma: composé de photons (donc une onde), il interagit peu avec la matière. Ainsi, ces particules sont atténuées par des matériaux lourds comme le plomb. La différence fondamentale est que le rayonnement alpha et bêta peut être entièrement arrêté (distance de diffusion finie) alors que le rayonnement gamma est atténué, ce qui implique qu'une fraction du rayonnement gamma initial franchira toujours une épaisseur de matière donnée.