Zjawisko samorzutnej promieniotwórczości polega na spontanicznym rozpadzie jądra atomowego pierwiastka promieniotwórczego, z którego tworzą się jądra innego pierwiastka, czemu towarzyszy emisja promieniowania.
Samorzutna promieniotwórczość, znana również jako radioaktywność naturalna, to proces, w którym niektóre jądra atomowe ulegają spontanicznemu rozpadowi, emitując promieniowanie w postaci cząstek alfa, beta lub gamma oraz przekształcając się w jądra innych pierwiastków. To zjawisko ma charakter statystyczny, a tempo rozpadu jest niezależne od obecności lub braku innych czynników zewnętrznych.