방사능 붕괴계열이란 방사성을 띄는 원소가 붕괴하여 방사성을 띠는 다른 원소로 변환되고 붕괴된 그 것이 다시 다른 원자로 변화되는 현상을 말한다.

예를 들어     이런 반응을 말한다. 우라늄(U)을 비롯하여 자연에서 발견되는 방사성 원소들은 거의 4가지 붕괴계열을 따라 안정된 원자핵인 납(Pb)이나 비스무트(Bi)로 가게 된다. A=4n, A=4n+1, A=4n+2, A=4n+3의 네 가지 계열로 나누어지게 된다. 이러한 반응은 원소가 안정될 때까지 반복해서 일어난다. 이런 일련의 붕괴 반응을 방사능 붕괴 계열이라 말한다.