Alfahajoaminen, radioaktiivisen hajoamisen tyyppi, jossa jotkin epävakaat atomiytimet haihduttavat ylimääräistä energiaa heittämällä spontaanisti alfahiukkasia. Koska alfahiukkasilla on kaksi positiivista varausta ja neljän yksikön massa, niiden emittoituminen ytimistä tuottaa tytärytimiä, joiden positiivinen ydinvaraus tai atomiluku on kaksi yksikköä pienempi kuin niiden vanhemmilla ja joiden massa on neljä yksikköä pienempi. Siten polonium-210 (massaluku 210 ja atomiluku 84 eli ydin, jossa on 84 protonia) hajoaa alfaemissiolla lyijy-206:ksi (atomiluku 82).
Encyclopædia Britannica, Inc.
Tietystä ytimestä sinkoutuvan alfahiukkasen nopeus ja näin ollen myös energia on emoytimen erityisominaisuus, ja se määrittää alfahiukkaselle ominaisen kantaman tai matkan, jonka se kulkee. Vaikka alfahiukkaset sinkoutuvat noin kymmenesosalla valon nopeudesta, ne eivät ole kovin läpitunkevia. Niiden kantama ilmassa on vain muutamia senttimetrejä (mikä vastaa noin 4 miljoonasta 10 miljoonaan elektronivoltin energia-aluetta).
Pääasiallisia alfasäteilijöitä on vismuttia (atomiluku 83) raskaammissa alkuaineissa sekä harvinaisissa maametalleissa neodyymistä (atomiluku 60) lutetiumiin (atomiluku 71). Alfahajoamisen puoliintumisajat vaihtelevat noin mikrosekunnista (10-6 sekuntia) noin 1017 sekuntiin (yli 3 miljardia vuotta).