放射性元素是一类元素的统称，指锝、钷和钋，以及元素周期表中钋以后的所有元素。该类元素的所有同位素都具有放射性，因此命名。
放射性元素分为天然放射性元素和人工放射性元素两类。
1789年德国化学家克拉普罗特发现了铀，1828年瑞典化学家贝采利乌斯发现了钍。在当时，铀和钍只被看作是一般的重金属元素。直到1896年法国物理学家贝可勒尔发现铀的放射性，以及1898年M.居里和P.居里发现钋和镭以后，人们才认识到这一类元素都具有放射性，并陆续发现了其他放射性元素。
放射性元素（确切地说应为放射性核素）最早应用的领域是医学和钟表工业。镭的辐射具有强大的贯穿本领，发现不久便成为当时治疗恶性肿瘤的重要工具；镭盐在暗处发光，用于涂制夜光表盘。现在，放射性元素的应用已深入到人类物质生活的各个领域，例如核电站和核舰艇使用的核燃料，工业、农业和医学中使用的放射性标记化合物，工业探伤、测井（石油）、食品加工和肿瘤治疗所使用的某些放射源等。