Il decadimento alfa è il decadimento radioattivo spontaneo in cui viene prodotta una particella alfa. Una particella alfa è essenzialmente un nucleo di elio o He2+ ionico. Sebbene il decadimento alfa presenti un rischio significativo di radiazioni se la fonte radioattiva viene inalata o ingerita, le particelle alfa sono troppo grandi per penetrare molto lontano attraverso la pelle o altri solidi e richiedono una protezione minima dalle radiazioni. Un foglio di carta, ad esempio, blocca le particelle alfa.
Un atomo che subisce il decadimento alfa ridurrà la sua massa atomica di 4 e diventerà l'elemento due numeri atomici in meno. La reazione generale al decadimento alfa è
ZXUN → Z-4YA-2 + 4lui2
dove X è l'atomo genitore, Y è l'atomo figlia, Z è la massa atomica di X, A è il numero atomico di X.
Esempi: 238U92 decadimenti per decadimento alfa in 234th90.