Radioaktiivsuse kui nähtuse avastas 1896. aastal Prantsusmaa füüsik Henri Becquerel, kes uuris uraanisoolade iseeneslikku helendamist ning avastas, et (1) uraanisoolad kiirgavad iseeneslikku so ilma igasuguse välismõjutuseta kiirgust; (2) selle kiirguse intensiivsus ei sõltu aine mõjutamisest (kuumutamisest, valgustamisest, keemilistest protsessidest vms); (3) tekkiv kiirgus on küllaltki suure läbitungimise võimega, (4) tekkiv kiirgus ioniseerib aineid, mida ta läbib; (5) kiirguse hulga määrab ainult uraani, mitte soola hulk preparaadis so see kiirgus on omane uraanile kui keemilisele elemendile.

Henri Becquerel (1852 – 1908)

Ernest Rutherford avastas, et radioaktiivset kiirgust on magnetväljas võimalik lahutada komponentideks:

(1) kõige väiksema läbitungimise võimega kiirgus (teda peatab juba paberleht) hakati nimetama α-kiirguseks. Ta käitub magnetväljas nagu positiivselt laetud osakeste voog. Tehti kindlaks, et α-kiirgus koosneb heelium-4 aatomituumadest (nimetatakse ka α-osakesteks).

(2) keskmise läbitungimisvõimega kiirgust (teda peatab 2..3 mm paksune alumiiniumleht) hakati nimetama β-kiirguseks. See käitub magnetväljas nagu negatiivselt laetud osakeste voog. Tehti kindlaks, et β-kiirgus koosneb elektronidest (nimetatakse ka β-osakesteks).

(3) kõige suurema läbitungimisvõimega kiirgust (1cm paksune plii kiht vähendab kiirguse intensiivsust kõigest kaks korda), hakati nimetama γ-kiirguseks. Magnetväli ei avalda tema kulgemisele mingit mõju. Selgus, et γ-kiirgus on väga väikese lainepikkusega () ja väga suure energiaga elektromagnetlaine.

On kindlaks tehtud, et radioaktiivse kiirgumise käigus muunduvad üht liiki aatomite tuumad teisteks aatomituumadeks.

Seadeldist, millega mõõdetakse radioaktiivse kiirguse hulka, nimetatakse dosimeetriks. Dosimeetri töö põhineb temast läbi minevate osakeste loendamisel.