A equação !$ _{Z}^{A}\textrm{P} !$ → !$ _{Z-2}^{A-4}\textrm{F} !$ + !$ _{2}^{4}\textrm{He} !$ representa o decaimento alfa, onde P é o átomo pai e F o átomo filho.

A barreira Coulombiana que a partícula alfa encontra na superfície do núcleo pai é da ordem de 30 MeV, portanto partículas alfa, que tipicamente tem energias entre 4 e 9 MeV, não podem escapar do núcleo.

O fenômeno quântico do tunelamento dá à partícula alfa uma certa probabilidade finita de escapar da barreira Coulombiana do núcleo.

No decaimento alfa a energia de desintegração Q_alfa pode ser expressa como !$ Q !$_a = (E_k)_a + (E_k)_F, onde F representa o átomo filho.