Les principaux modes de désintégration sont la désintégration α, la désintégration β− et la désintégration ε.
Cette excitation initiale du noyau est souvent due à une première désintégration par radioactivité alpha ou beta et la radioactivité gamma accompagne donc souvent ces deux premières.
Si un noyau d'atome contient trop de neutrons et de protons, il est instable.
Pour retrouver sa stabilité, il éjecte des neutrons et des protons.
Il émet alors des particules, c'est-à-dire de l'énergie, et des rayons, c'est ce qu'on appelle la radioactivité.