Ciascun radionuclide esistente in natura, sia esso naturale o prodotto artificialmente, è caratterizzato da una vita media, che regola la rapidità della decrescita esponenziale del numero di decadimenti per unità di tempo. La vita media è inversamente proporzionale alla probabilità che ha un singolo atomo di decadere in un dato intervallo di tempo, che a sua volta dipende dal tipo di decadimento, dalle proprietà del nucleo atomico e, per alcuni tipi di decadimento, degli elettroni atomici.

In quest'ultimo caso, lo stato di ionizzazione dell'atomo può alterare la probabilità di decadimento, come è possibile comprendere considerando un esempio particolare: un tipo di decadimento radioattivo, detto di cattura elettronica, consiste nella trasformazione di un nucleo padre con Z protoni ed N neutroni in un nucleo figlio con Z-1 protoni ed N+1 neutroni attraverso la conversione di un protone in neutrone per cattura di un elettrone atomico.

Nella materia ordinaria un elettrone atomico ha una certa probabilità di trovarsi nel volume occupato dal nucleo, ma è chiaro che se l'atomo fosse completamente ionizzato tale probabilità si annullerebbe e la vita media tenderebbe all'infinito. In pratica, materia altamente ionizzata può esistere in un plasma ad altissima temperatura (per esempio in una stella), nel quale comunque esiste una densità di elettroni intorno al nucleo diversa da zero, anche se diversa da quella ordinaria, che produce un'alterazione della vita media. Si calcola, per esempio, che la vita media del berillio 7 (⁷Be) nel Sole è circa doppia di quella osservabile sulla Terra. Lo stesso effetto, anche se in misura molto più modesta, potrebbe essere prodotto dalla variazione della configurazione elettronica dovuta alla formazione di un composto o, come alcuni esperimenti in corso stanno cercando di dimostrare, alla impiantazione dei radionuclidi in un reticolo cristallino. Questi effetti, comunque, sono lontani dal poter avere conseguenze pratiche nel settore dell'incenerimento delle scorie nucleari (possibilità che ha probabilmente stimolato la domanda), per il quale appare più promettente la trasformazione di radionuclidi a vita media molto lunga in radionuclidi a vita media breve attraverso il bombardamento con particelle che inducono reazioni nucleari.