也称放射性衰变规律，指放射性核素的原子数，或活度随时间而改变的规律。1903年，E.卢瑟福和F.索迪提出的放射性衰变理论，首先揭示了放射性物质的不稳定性，并且在研究钍 X(Ra-224)的放射性衰变率时提出了定量的负指数关系式。左图就是衰变定律(Soddy & Lutherford, 1900)的数学表示。其中，N是放射性同位素的数目；t是时间；λ为衰变常数，而N0代指同位素时钟开启时的原始封存数目。