On parle de décroissance radioactive pour indiquer la réduction du nombre de noyaux radioactifs, de façon à atteindre un niveau d'énergie plus stable. Pour un noyau spécifique, le phénomène de désintégration est aléatoire et imprévisible. En revanche, l'évolution statistique d'une population de noyaux répond à une loi de probabilité bien déterminée. Cette notion de décroissance radioactive peut servir dans des domaines tels que la radioprotection, la modélisation, la gestion des déchets nucléaires, etc. Le nombre moyen de désintégration (variation de population ∆N) est proportionnel à la population existante N(t) et à la durée de mesure ∆t.
On a donc :
∆N = -ג * N(t) * ∆t (avec ג coefficient de proportionnalité appelé constante radioactive). Il s'agit d'une loi qui est préparée durant le programme de Terminale Scientifique.