라듐이나 우라늄과 같이 방사능을 가지는 원소. 곧 원자핵이 불안정하기 때문에 알파선, 베타선, 감마선 등의 방사선을 내고 쪼개지는 원소를 말한다.

방사성 원소는 자연계에 존재하는 천연 방사성 원소와 인공적인 핵반응에 의하여 만들어지는 인공 방사성 원소로 나뉜다.

천연의 것으로는 퀴리 부부가 발견한 라듐이 유명하며, 인공적인 것으로는 플루토늄 등 11종의 새로운 방사성 원소가 있다. 또 여러 가지 원소의 동위 원소에 인공적으로 방사능을 가지게 한 인공 방사성 동위 원소 가 있으며, 모든 원소에 대하여 원자로에서 만들어 낼 수가 있다.