β衰变β-decay原子核自发耗散其过剩能量使核电荷改变一个单位而质量数不改变的核衰变过程。分为放出一个电子的β-衰变、放出一个正电子的β+衰变和俘获一个轨道电子的轨道电子俘获(EC)3种类型，X→Y+e-+ve(β-衰变)X→Y+e++ve(β+衰变)X+e-→Y+ve(EC)式中X和Y分别代表母核和子核；A和Z是母核质量数和电荷数；e-、e+为电子和正电子，ve、ve为电子中微子和反电子中微子。三种类型释放的衰变能分别为Qβ-＝(mx－mY)c2Qβ+＝(mx－mY－2me)c2，QEC＝(mx－mY)c2－wi式中mX、mY分别为母核原子和子核原子的静质量；me为电子静质量；wi为轨道电子结合能；c为真空光速。轨道电子俘获可俘获K层电子，称为K俘获；也可以俘获L层电子，称为L俘获。轨道电子俘获所形成的子核原子于缺少一个内层电子而处于激发态，可通过外层电子跃迁发射X射线标识谱或发射俄歇电子而退激。最初以为β-连衰变仅放出电子，实际测量发现，放出的电子能量从零到Qβ-连续分布，曾困惑物理学家多年。1930年W.E.泡利提出β-衰变放出e-的同时还放出一个静质量为零、自旋为1/2的中性粒子，衰变能为电子和该粒子分享，该粒子后来被称为中微子，1952年以后被实验确凿证实。β衰变属于弱相互作用。1956年李政道和杨振宁提出弱相互作用过程宇称不守恒，第二年吴健雄等人利用极化核60Co的β衰变实验首次证实了宇称不守恒。这一发现不仅促进了β衰变本身的研究，也促进了粒子物理的发展。