自然界中的天然辐射源有三个方面：

一是地球上的原生放射性核素：目前已知的有31种，其中包括三个天然放射系的衰变起始核。这三个放射系分别经过14次、11次和10次连续衰变后达到稳定核素。这三个起始核是铀-238、铀-235和钍-232。这些起始核和那些不成系列的放射性核素，半误期都很长，因而从地球形成至今尚未半衰变完。例如钾-40，半衰期12.6亿年，它在全部钾元素的原子中占的份额仍有万分之一还多些。

二是宇宙辐射：来自宇宙空间的初级及次级辐射，其中有些是能量非常高的粒子。初级宇宙辐射的来源并不都清楚。

三是宇生核素：宇宙射线的高能粒子在地球大气中通过与稳定的原子发生核反应制造出来的放射性核素。