Το σωματίδιο άλφα είναι ένας τύπος ιονίζουσας ακτινοβολίας. Με τους συνεργάτες της τα σωματίδια γάμμα και τα σωματίδια βήτα, τα σωματίδια άλφα είναι μια από τις πιο διαδεδομένες μορφές ακτινοβολίας. Κάθε σωματίδιο είναι ουσιαστικά ένας πυρήνας ηλίου, ο οποίος αποτελείται από δύο νετρόνια και δύο πρωτόνια, χωρίς ηλεκτρόνια, δίνοντάς του ένα καθαρό θετικό φορτίο. Λόγω της σχετικά μεγάλης τους μάζας, αυτά τα σωματίδια είναι η πιο καταστροφική μορφή ιονίζουσας ακτινοβολίας, αλλά το συμβιβασμό είναι ότι η διείσδυσή τους είναι χαμηλή. Ένα κομμάτι χαρτί σταματά τα σωματίδια άλφα, ενώ τα ελαφρύτερα σωματίδια βήτα απαιτούν φράγμα αλουμινίου.
Τα σωματίδια άλφα εκπέμπονται από διάφορες ραδιενεργές ουσίες. Σε αντίθεση με τη διάσπαση βήτα, η διάσπαση άλφα προκαλείται από την ισχυρή δύναμη. Σύμφωνα με τους κλασικούς νόμους του Νεύτωνα, η έλξη του πυρήνα πρέπει να είναι πολύ ισχυρή για να αφήνει τα σωματίδια άλφα να τον εγκαταλείψουν υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Ωστόσο, η κβαντική σήραγγα το επιτρέπει ούτως ή άλλως. Η κβαντική σήραγγα είναι η στιγμιαία τηλεμεταφορά του σωματιδίου σε ένα μέρος έξω από τον πυρήνα.
Επειδή τα σωματίδια άλφα έχουν τόσο χαμηλή δύναμη διείσδυσης, εμποδίζονται από το ανθρώπινο δέρμα, παρουσιάζοντας μικρό κίνδυνο εκτός εάν καταποθεί η πηγή. Αυτή ήταν η θλιβερή μοίρα του Ρώσου πρώην κατασκόπου Alexander Litvinenko, ο οποίος πιστεύεται ότι ήταν ο πρώτος άνθρωπος που πέθανε από οξεία δηλητηρίαση από ακτινοβολία ως αποτέλεσμα της κατάποσης του πολώνιου που εκπέμπει άλφα. Άλλοι γνωστοί εκπομποί άλφα περιλαμβάνουν το αμερίκιο (που βρίσκεται στους ανιχνευτές καπνού), το ράδιο, το αέριο ραδονίου και το ουράνιο. Όταν συνδέονται μαζί με ορισμένες άλλες ραδιενεργές ουσίες, οι εκπομποί άλφα μπορούν να ανακινήσουν τους εκπομπούς νετρονίων για να απελευθερώσουν τα νετρόνια. Η εκπομπή νετρονίων είναι ένα κρίσιμο μέρος του σχεδιασμού πυρηνικών αντιδραστήρων και πυρηνικών όπλων.
Σε έρευνες για τις επιπτώσεις του καπνίσματος στην υγεία, διαπιστώθηκε ότι τα φύλλα του καπνού περιέχουν μικρές ποσότητες πολώνιου, το οποίο εκπέμπει σωματίδια άλφα. Θεωρείται ότι αυτό μπορεί να ευθύνεται εν μέρει για τον καρκίνο του πνεύμονα στους καπνιστές. Στην εξέλιξη, οι εκπομποί άλφα διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο – η πιθανότητα πρόκλησης μιας χρωμοσωμικής μετάλλαξης είναι πάνω από 100 φορές μεγαλύτερη από ό,τι με άλλους τύπους ακτινοβολίας. Τις περισσότερες φορές, αυτό παράγει λιγότερο προσαρμοσμένους μεταλλάκτες, αλλά όταν συνδυάζεται με επιλογή για χιλιάδες ή εκατομμύρια χρόνια οδηγεί σε προσαρμοστικούς βιολογικούς σχεδιασμούς.