從地球誕生開始，天然放射性核素就存在于我們這個星球上了，通常認為原生放射性核素是在地球形成過程中產生的，直到今天依然存在于地殼之中。由于地球已經有漫長的歷史，半衰期較短的原生放射性核素現在已經很難被檢測到，只有那些半衰期非常長的核素才會殘存至今，被我們發現和利用。比如鈾-238的半衰期是45億年、釷-232的半衰期是140億年等。這些原生放射性物質通過放射性衰變，產生一系列放射性核素，一直衰變到穩定的核素為止。
在天然放射性核素中，還有一些來源于高能宇宙射線與大氣層中的空氣成分發生的相互作用，例如碳-14和氫-3，這類核素統稱為宇生放射性核素。宇生放射性核素和原生放射性核素一樣，廣泛存在于大氣與地表。巖石經腐蝕和風化形成土壤，降水與地下水對土壤的溶蝕和滲漏，將天然放射性核素滲透分布到整個自然環境中。地上的土壤風化后可以再懸浮，進入到空氣中去，這樣，通過自然界中空氣與水的循環，天然放射性核素早已遍布整個生物圈，且已經進入了動植物體內。但由于其輻射劑量微弱，不會對生物造成危害。
人類通過科學技術手段制造的放射性核素稱為人工放射性核素。人工核素主要來源是核試驗、反應堆及加速器。核試驗和反應堆通過核裂變或其他核反應產生數量巨大的人工放射性核素，核裂變產生的人工放射性核素多達200多種。高能加速器也能產生少量的放射性核素。核爆炸過程中產生的中子與大氣、土壤、建材中的某些核素還會發生進一步的核反應，生成新的放射性核素。核爆炸之后產生的放射性塵埃還會進入大氣平流層，不停地沉降到地面上。今天，在醫學、農業、工業等領域廣泛應用的放射性核素絕大部分是通過反應堆及加速器生產的人工放射性核素。
在日常生活環境中，放射性物質是無處不在的。地球與放射性物質的淵源可以追溯到地球誕生之始。幾十億年來，這些放射性物質一直不斷地進行著衰變，放出射線。我們呼吸的空氣中，賴以生存的大地與土壤里，流淌在腳下的河流中，天然放射性核素無所不在，放射性物質已經通過不停的代謝過程滲透到地球的每一個角落。人類生活在地球上，世世代代受到電離輻射照射。可以說，人類自身就是在這種天然放射性物質的輻射照射中發展進化，繁衍生長的。
