Primele studii ale dezintegrării beta au relevat un spectru energetic continuu până la un maxim, spre deosebire de energia previzibilă a particulelor alfa. O altă anomalie a fost faptul că reculul nuclear nu era în direcția opusă momentului de mișcare al electronului. Emisia unei alte particule era o explicație probabilă a acestui comportament, dar cercetările nu au găsit nicio dovadă de masă sau sarcină. Istoria interesantă îl face pe Wolfgang Pauli să propună în 1930 o particulă încă neobservată pentru a explica distribuția continuă de energie a electronilor emiși. Apoi, Enrico Fermi a numit această particulă neutrino și a dezvoltat o teorie a dezintegrării beta în care neutrino transporta energia și impulsul lipsă. Fiind lipsit de sarcină și aproape fără masă, a fost greu de detectat și abia în 1956 s-a reușit detectarea experimentală a neutrinului. Din motive de simetrie, particula emisă împreună cu electronul din nuclee se numește antineutrino. Emisia unui pozitron este însoțită de un neutrino.