阿尔法衰变是指原子核中的α粒子（即氦-4）从原子核中放出、原子核质量数减少4、原子序数减少2，此外伴随着能量的放出，也释放了伽马射线或X射线。阿尔法衰变是一种放射性衰变方式，适用于部分质量数较大的原子核，如氡、铀、钍等元素。
阿尔法衰变是自发性的核反应之一，其发生是由于原子核中α粒子在库仑相互作用力的作用下突破靶核库仑位垒而脱离原子核所致。一般来说，具有较高质子数、中子数、质量数、能量和核反应率的原子核都有一定的可能发生阿尔法衰变。
阿尔法衰变对于放射性的物理化学研究具有重要的意义。一方面，可以利用阿尔法衰变对待放射原子核进行物理化学变换；另一方面，阿尔法粒子可用于在生物和医学研究领域中追踪和定位原子分子的位置。
