किरणोत्सर्गी क्षय ही अशी प्रक्रिया आहे ज्याद्वारे अस्थिर अणू केंद्रक किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करून ऊर्जा गमावते. या उत्स्फूर्त परिवर्तनामुळे न्यूक्लियस वेगळ्या अवस्थेत बदलते, अनेकदा वेगळ्या घटकात किंवा समस्थानिकेत रूपांतरित होते.