原子核は陽子と中性子の集合体であるが、これらは必ずしもすべてが安定ではない。
不安定核が安定な核種になる過程には以下のものがある。

１．原子核中の中性子が電子と反電子ニュートリノを放出して陽子になる（ベータ崩壊）
２．原子核中の陽子が陽電子と電子ニュートリノを放出して中性子になる（逆ベータ崩壊）
３．ヘリウムの原子核を放出してより軽い原子核となる（アルファ崩壊）
４．ヘリウムより大きな原子核を放出して軽い原子核になる。

通常は、4. の崩壊を指して核分裂と呼ぶことが多い。
たとえば、ウラン235は主として質量数が140と90付近の2つの原子核に核分裂する。
そのときに発生するエネルギーが原子力発電で用いられる。核図表も参照。