Al estudiar el fenómeno de la radiactividad, Rutherford descubrió que la radiación emitida por una desintegración radiactiva podía ser de tres clases: alfa, beta, y gamma; además también hay que considerar hoy la emisión de neutrones.
La radiación alfa (a) está formada por núcleos del isótopo 4 del helio, es decir, está constituida por una radiación corpuscular, en la que cada corpúsculo está formado por dos protones y dos neutrones. Ello significa que tiene una masa atómica de 4 unidades y una carga eléctrica de 2 unidades positivas. Estos protones y neutrones formaban antes parte del núcleo que se ha desintegrado.
La radiación beta (b) está constituida por electrones, lo que significa que es también de naturaleza corpuscular, en la que cada corpúsculo tiene una masa atómica de l/1800, aproximadamente, y una carga de 1 unidad negativa. A diferencia del caso anterior, el electrón emergente no existía anteriormente en el núcleo sino que procede de la transformación de un neutrón en un protón, que queda dentro del núcleo, y el electrón, que es eyectado.

Posteriormente, se descubrió la radiación beta positiva, semejante a la beta pero con carga positiva. Está formada por positrones procedentes de la transformación de un protón en un neutrón.
La radiación gamma (c) es de naturaleza electromagnética, semejante a la luz ordinaria o a la radiación X, pero con mucho menor longitud de onda. Es, por lo tanto, de naturaleza ondulatorio, carente de masa en reposo y de carga. Esta radiación tampoco existía antes en el núcleo, sino que es energía que se emite como consecuencia de un reajuste energético del núcleo.
En la fisión espontánea, así como en la fisión inducida y en otras reacciones nucleares, se produce una radiación de neutrones, formada por estas partículas, con masa, por lo tanto, de 1 unidad de masa atómica y sin carga.
Las leyes que rigen los distintos tipos de desintegración fueron descubiertas por Soddy y Fajans. Estas leyes son:
En la desintegración alfa, puesto que se emiten dos protones y dos neutrones, el nucleido hijo tiene dos protones menos que el padre, lo que significa que ha retrocedido dos puestos en el sistema periódico y su masa ha disminuido en cuatro unidades.
En la desintegración beta negativa, ya que un neutrón se transforma en un protón, el átomo hijo tiene un protón más que el padre, lo que representa que avanza un puesto en el sistema periódico, y no varía su masa atómica.
En la desintegración beta positiva ocurre exactamente lo contrario que en la desintegración beta ordinaria: el nucleido hijo tiene un protón menos que el padre y la misma masa atómica.
La emisión gamma no constituye una desintegración propia sino que se produce acompañando a la radiaciones alfa beta, en las desintegraciones de este tipo, o en la desexcitación de nucleidos que se encontraban en un nivel energético superior al normal de ese nucleido (nucleidos excitados).
En la desintegración con emisión de un neutrón, el nucleido hijo es un isótopo del padre, pero posee una masa menor en una unidad.