Particula alfa este un tip de radiație ionizantă. Cu partenerii săi, particulele gamma și particulele beta, particulele alfa sunt una dintre cele mai răspândite forme de radiație. Fiecare particulă este în esență un nucleu de heliu, care constă din doi neutroni și doi protoni, fără electroni, dându-i o sarcină pozitivă netă. Datorită masei lor relativ mari, aceste particule sunt cea mai distructivă formă de radiații ionizante, dar compromisul este că penetrarea lor este scăzută. O bucată de hârtie oprește particulele alfa, în timp ce particulele beta mai ușoare necesită o barieră de aluminiu.
Particulele alfa sunt emise de diferite substanțe radioactive. Spre deosebire de dezintegrarea beta, dezintegrarea alfa este mediată de forța puternică. Conform legilor clasice newtoniene, atracția nucleului ar trebui să fie prea puternică pentru a lăsa particulele alfa să-l părăsească în orice circumstanțe. Cu toate acestea, tunelul cuantic o permite oricum. Tunnelul cuantic este teleportarea instantanee a particulei într-un loc din afara nucleului.
Deoarece particulele alfa au o forță de penetrare atât de scăzută, ele sunt oprite de pielea umană, prezentând puțin pericol dacă sursa nu este înghițită. Aceasta a fost soarta tristă a fostului spion rus Alexander Litvinenko, despre care se crede că a fost prima persoană care a murit din cauza intoxicației acute cu radiații ca urmare a ingerării poloniului emițător alfa. Alți emițători alfa cunoscuți includ americiu (găsit în detectoarele de fum), radiu, gaz radon și uraniu. Când sunt cuplati împreună cu anumite alte substanțe radioactive, emițătorii alfa pot agita emițătorii de neutroni pentru a elibera neutronii. Emisia de neutroni este o parte critică a proiectării reactorului nuclear și a armelor nucleare.
În investigațiile asupra efectelor fumatului asupra sănătății, s-a constatat că frunzele de tutun conțin cantități mici de poloniu, care emite particule alfa. Se teoretizează că acest lucru ar putea fi parțial responsabil pentru cancerul pulmonar în rândul fumătorilor. În evoluție, emițătorii alfa joacă un rol critic – probabilitatea lor de a provoca o mutație cromozomială este de peste 100 de ori mai mare decât în cazul altor tipuri de radiații. De cele mai multe ori, acest lucru produce mutanți mai puțin potriviți, dar atunci când este combinat cu selecția de-a lungul a mii sau milioane de ani are ca rezultat modele biologice adaptative.