Wczesne badania rozpadu beta ujawniły ciągłe widmo energii aż do maksimum, w przeciwieństwie do przewidywalnej energii cząstek alfa. Kolejną anomalią był fakt, że odrzut jądrowy nie następował w kierunku przeciwnym do pędu elektronu. Emisja innej cząstki była prawdopodobnym wytłumaczeniem tego zachowania, ale poszukiwacze nie znaleźli dowodów na istnienie masy lub ładunku. Ciekawa historia pokazała, że Wolfgang Pauli w 1930 roku zaproponował nieobserwowaną jeszcze cząstkę, która tłumaczyłaby ciągły rozkład energii emitowanych elektronów. Następnie Enrico Fermi nazwał tę cząstkę neutrinem i opracował teorię rozpadu beta, w której neutrino przenosiło brakującą energię i pęd. Nie posiadając ładunku i prawie nie mając masy, było ono trudne do wykrycia i dopiero w 1956 r. udało się je doświadczalnie wykryć. Ze względu na symetrię, cząstka emitowana wraz z elektronem z jądra nazywana jest antyneutrinem. Emisji pozytonu towarzyszy neutrino.