原子核衰變是一個隨機過程。假設一放射性原子核，單位時間內發生衰變的概率為 \(k\)。那麼在接下來的一段很短的時間 \(\Delta t\) 內，它有 \(k\,\Delta t\) 的概率可能發生衰變，亦有可能不衰變。我們無法確定它是否會發生衰變。

如果有 \(N\) 個這樣的原子核，情況就相當於一個原子核的隨機衰變過程重複了 \(N\) 次。當 \(N\) 非常大時，我們就能預計，在 \(\Delta t\) 時間內發生衰變的原子核數目為 \(k\,\Delta t\cdot N\)。

放射物的放射強度為單位時間內放出輻射的個數，其單位為 \(\textrm{s}^{-1}\)，稱為貝克（Bq）。1 貝克意味著放射物平均每秒放射 1 次。

現考慮某種放射性核素的衰變，其尚未衰變的原子核數目 \(N\) 非常大。放射強度 \(A\) 即為該核素原子核在單位時間內衰變的個數 \[A=\frac{k\,\Delta t\cdot N}{\Delta t}=k\,N\] 正比於尚未衰變的原子核數目（見）。\(k\) 稱為衰變常數，取決於放射性核素的種類。