Το ουράνιο και το ραδόνιο είναι φυσικά ραδιενεργά στοιχεία. Το ραδόνιο είναι ένα βαρύ αέριο που είναι ένα ενδιάμεσο προϊόν της διάσπασης του ουρανίου. Το ουράνιο που υπάρχει στα πετρώματα υφίσταται μια ακολουθία διάσπασης άλφα και βήτα μέσω μιας σειράς ασταθών ισοτόπων διαφόρων στοιχείων, καταλήγοντας, τελικά, σε ένα σταθερό ισότοπο μολύβδου. Ο βράχος περιέχει μικρές, αλλά μεταβλητές, ποσότητες ουρανίου, γρανίτη με σχετικά υψηλά επίπεδα. Για το λόγο αυτό, τα επίπεδα ουρανίου και ραδονίου τείνουν να είναι υψηλά σε περιοχές με γρανίτη. Ωστόσο, άλλοι παράγοντες επηρεάζουν τα πραγματικά επίπεδα αερίου ραδονίου που φθάνει στην επιφάνεια.
Η παραγωγή ραδονίου προκύπτει από τη διάσπαση του ραδίου-226, ενός βαρύτερου ισοτόπου στην αλληλουχία που ξεκινά με το ουράνιο-238, με την εκπομπή ενός σωματιδίου άλφα. Το ισότοπο που δημιουργείται από αυτή τη διαδικασία είναι το ραδόνιο-222, το οποίο είναι από μόνο του ασταθές και εκπέμπει ένα σωματίδιο άλφα, σχηματίζοντας το πολώνιο-218, το επόμενο ισότοπο της αλληλουχίας. Το Radon-222 έχει χρόνο ημιζωής 3.8 ημέρες, πράγμα που σημαίνει ότι μετά από αυτή την περίοδο, το μισό δείγμα ραδονίου θα έχει αποσυντεθεί.
Η έκθεση στο ουράνιο και το ραδόνιο μπορεί να έχει συνέπειες για την υγεία. Σε αντίθεση με το «εμπλουτισμένο» ουράνιο που χρησιμοποιείται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες, το ουράνιο-238 που απαντάται στη φύση είναι ελάχιστα ραδιενεργό. Υπό κανονικές συνθήκες δεν αποτελεί απειλή, αν και είναι χημικά τοξικό εάν καταποθεί. Το ραδόνιο είναι πιο σοβαρός κίνδυνος, καθώς είναι εξαιρετικά ραδιενεργό και, ως αέριο, μπορεί εύκολα να ξεφύγει από τα βράχια και να συσσωρευτεί στα σπίτια, όπου μπορεί να εισπνευστεί.
Τόσο το ουράνιο όσο και το ραδόνιο παράγουν σωματίδια άλφα. Αν και αυτά τα σωματίδια δεν μπορούν να διεισδύσουν στο δέρμα, εάν έρθουν σε επαφή με ζωντανό ιστό μπορούν να προκαλέσουν βλάβη. Όταν το DNA καταστραφεί μπορεί να οδηγήσει σε καρκίνο. Εάν εισπνευστεί το ραδόνιο, είναι πιθανό να έρθει σε επαφή με τον πνευμονικό ιστό και η μακροχρόνια εισπνοή ραδονίου στα σπίτια μπορεί να οδηγήσει σε χρόνια πνευμονική νόσο και καρκίνο του πνεύμονα. Οι περισσότεροι καρκίνοι του πνεύμονα προκαλούνται από το κάπνισμα, αλλά το ραδόνιο είναι η δεύτερη μεγαλύτερη αιτία.
Τα επίπεδα του ραδονίου στα σπίτια εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες εκτός από την περιεκτικότητα του βράχου σε ουράνιο. Ενώ το αέριο θα τείνει να ανεβαίνει προς την επιφάνεια λόγω διαφορών πίεσης, μπορεί να το κάνει πιο γρήγορα εάν υπάρχουν ρωγμές στην πηγή του βράχου του και εάν το έδαφος και το υπέδαφος πάνω είναι πολύ διαπερατό. Η υγρασία, ωστόσο, επιβραδύνει την πρόοδό της καθώς μπορεί να διαλυθεί στο νερό. Φτάνοντας στην επιφάνεια, μπορεί να συρθεί μέσα στα σπίτια, ειδικά αν τα θεμέλια δεν είναι καλά σφραγισμένα, από την άνοδο του θερμού εσωτερικού αέρα και να συσσωρευτεί λόγω περιορισμένης κυκλοφορίας.
Η μονάδα μέτρησης της φυσικής ραδιενέργειας είναι συνήθως το picocurie (pCi), το οποίο είναι περίπου ισοδύναμο με τη διάσπαση δύο ατόμων ανά λεπτό. Τα επίπεδα ραδονίου στον αέρα συνήθως εκφράζονται ως πικοκουρίες ανά λίτρο αέρα (pCi/L). Μια τυπική τιμή για τον εξωτερικό αέρα είναι περίπου 0.4 pCi/L, αλλά τα επίπεδα εσωτερικών χώρων τείνουν να είναι υψηλότερα, με 1.3 pCi/L να θεωρείται μέτρια. Ένα επίπεδο 4 pCi/L ή υψηλότερο θεωρείται κίνδυνος για την υγεία.