从地球诞生开始，天然放射性核素就存在于我们这个星球上了，通常认为原生放射性核素是在地球形成过程中产生的，直到今天依然存在于地壳之中。由于地球已经有漫长的历史，半衰期较短的原生放射性核素现在已经很难被检测到，只有那些半衰期非常长的核素才会残存至今，被我们发现和利用。比如铀-238的半衰期是45亿年、钍-232的半衰期是140亿年等。这些原生放射性物质通过放射性衰变，产生一系列放射性核素，一直衰变到稳定的核素为止。
在天然放射性核素中，还有一些来源于高能宇宙射线与大气层中的空气成分发生的相互作用，例如碳-14和氢-3，这类核素统称为宇生放射性核素。宇生放射性核素和原生放射性核素一样，广泛存在于大气与地表。岩石经腐蚀和风化形成土壤，降水与地下水对土壤的溶蚀和渗漏，将天然放射性核素渗透分布到整个自然环境中。地上的土壤风化后可以再悬浮，进入到空气中去，这样，通过自然界中空气与水的循环，天然放射性核素早已遍布整个生物圈，且已经进入了动植物体内。但由于其辐射剂量微弱，不会对生物造成危害。
人类通过科学技术手段制造的放射性核素称为人工放射性核素。人工核素主要来源是核试验、反应堆及加速器。核试验和反应堆通过核裂变或其他核反应产生数量巨大的人工放射性核素，核裂变产生的人工放射性核素多达200多种。高能加速器也能产生少量的放射性核素。核爆炸过程中产生的中子与大气、土壤、建材中的某些核素还会发生进一步的核反应，生成新的放射性核素。核爆炸之后产生的放射性尘埃还会进入大气平流层，不停地沉降到地面上。今天，在医学、农业、工业等领域广泛应用的放射性核素绝大部分是通过反应堆及加速器生产的人工放射性核素。
在日常生活环境中，放射性物质是无处不在的。地球与放射性物质的渊源可以追溯到地球诞生之始。几十亿年来，这些放射性物质一直不断地进行着衰变，放出射线。我们呼吸的空气中，赖以生存的大地与土壤里，流淌在脚下的河流中，天然放射性核素无所不在，放射性物质已经通过不停的代谢过程渗透到地球的每一个角落。人类生活在地球上，世世代代受到电离辐射照射。可以说，人类自身就是在这种天然放射性物质的辐射照射中发展进化，繁衍生长的。
