放射性元素是能夠自發地從其不穩定的原子核內部放出粒子或射線（如α射線、β射線、γ射線等），同時釋放出能量，最終衰變形成穩定的元素或核素的一類元素。
放射性元素的這一特性被稱為放射性，而這一過程被稱為放射性衰變。放射性元素分為天然放射性元素和人工放射性元素兩類，天然放射性元素包括釙(Po)、氡(Rn)、鈁(Fr)、鐳(Ra)、錒(Ac)、釷(Th)、鏷(Pa)和鈾(U)等，而人工放射性元素則是通過人工合成或處理得到的，例如通過用α粒子轟擊鋁得到的30P。原子序數在84以上的元素通常都具有放射性，而原子序數在83以下的某些元素，如鍀(Tc)和鉕(Pm)，也具有放射性。放射性元素的套用非常廣泛，包括醫學治療、鐘錶工業、核電站和核艦艇的燃料、工業探傷、測井、食品加工和腫瘤治療等。