Alfaverval, type radioactieve desintegratie waarbij sommige onstabiele atoomkernen overtollige energie afvoeren door spontaan een alfadeeltje uit te stoten. Omdat alfadeeltjes twee positieve ladingen en een massa van vier eenheden hebben, produceert hun emissie uit kernen dochterkernen met een positieve kernlading of atoomnummer dat twee eenheden lager is dan dat van hun ouders en een massa van vier eenheden minder. Zo vervalt polonium-210 (massagetal 210 en atoomnummer 84, d.w.z. een kern met 84 protonen) door alfa-emissie tot lood-206 (atoomnummer 82).
De snelheid en dus de energie van een alfadeeltje dat uit een bepaalde kern wordt uitgeworpen, is een specifieke eigenschap van de moederkern en bepaalt het karakteristieke bereik of de karakteristieke afstand die het alfadeeltje aflegt. Hoewel de alfadeeltjes worden uitgeworpen met een snelheid van ongeveer een tiende van die van het licht, zijn zij niet erg doordringend. Hun bereik in de lucht is slechts enkele centimeters (hetgeen overeenkomt met een energiebereik van ongeveer 4 miljoen tot 10 miljoen elektronvolt).
De belangrijkste alfastralers worden gevonden bij de elementen die zwaarder zijn dan bismut (atoomnummer 83) en ook bij de zeldzame aardmetalen van neodymium (atoomnummer 60) tot lutetium (atoomnummer 71). De halveringstijd voor alfaverval varieert van ongeveer een microseconde (10-6 seconde) tot ongeveer 1017 seconden (meer dan 3 miljard jaar).