Els Isòtops Radioactius són àtoms d'un element que han estat modificats de manera que al nucli es troben un nombre més gran de neutrons que a l'element original, per tant aquest nou àtom presenta el mateix nombre d'electrons a la seva capa externa, el mateix nombre atòmic que correspon al nombre de protons al nucli, la qual cosa defineix la seva ubicació a la taula periòdica, però diferent massa atòmica o pes atòmic ja que aquest últim valor correspon a la suma de neutrons i protons del nucli.
Cadascun dels diferents tipus d'àtoms tenen els seus isòtops, fins i tot un mateix àtom pot tenir molts tipus d'isòtops, alguns són estables però d'altres, com és el cas de l'urani, són força inestables, per la qual cosa l'àtom emet radiació de forma espontània mentre es converteix en un àtom més estable la qual cosa fa que s'anomeni isòtop radioactiu. És probable que després d'una primera descomposició del nucli l'àtom no aconsegueixi estabilitzar-se pel que continua el procés fins que es descompon en un nou àtom, aquest procés pot passar diverses vegades fins que s'aconsegueix l'estabilitat, els successius àtoms que s'obtenen en aquest procés es coneixen com una sèrie o família radioactiva.
Molts isòtops es troben normalment a la natura, però també poden ser produïts en laboratoris nuclears en bombardejar els àtoms d'un determinat element amb partícules subatòmiques. A efectes de poder identificar-los es va crear una nomenclatura per identificar-los en què s'estableix que al símbol de l'element se li col·loca un subíndex a l'esquerra amb el seu nombre atòmic i un superíndex també a l'esquerra amb el nombre de massa, això resulta molest ocasions pel que una altra nomenclatura acceptada és col·locar el nom de l'element seguit per un guió ia continuació el nombre de massa, un exemple seriosa carboni-14 que correspon a un dels isòtops radioactius més coneguts com ho és el carboni 14.
Els isòtops radioactius són àmpliament utilitzats en diferents processos industrials i fins i tot en ciències com la medicina.
En el cas de la medicina, la branca coneguda com a medicina nuclear es basa en l'ús d'isòtops radioactius tant amb fins diagnòstics com per al tractament d'algunes condicions. Des del punt de vista del diagnòstic un dels més emprats és en tecnesi-99, utilitzat a l'estudi de Gammagrama Osi, amb la finalitat d'obtenir imatges de l'esquelet que mostren l'augment de captació per lesions secundàries a problemes metabòlics de l'os així com per la presència de metàstasi d'alguns tumors. Alguns isòtops com el cobalt-60 són usats en un tipus de tractament del càncer conegut com a radioteràpia per la seva propietat d'emetre radiacions capaces de matar les cèl·lules tumorals.
Un altre ús important dels isòtops radioactius és per establir la data d'una mostra orgànica, en mesurar-ne els nivells de carboni-14, en els processos de fabricació de plàstic per donar-li una major capacitat d'aïllament tèrmic i elèctric, així com en la verificació de soldadures de les canonades i identificació d'esquerdes, on s'empra l'iridi-192.
