O urânio-238, o isótopo mais comum do urânio, tem meia-vida de 4,46 bilhões de anos. Isso significa que em 4,46 bilhões de anos, apenas metade do urânio teria se decomposto. O urânio-235 e o urânio-234 têm meias-vidas de 704 milhões e 245.000 anos, respectivamente.
Os átomos de urânio-238 constituem 99,3% de todo o urânio da Terra. O urânio-235 representa 0,7 por cento e o urânio-234 é encontrado apenas em quantidades insignificantes. Metade dos átomos de uma amostra original de urânio-238 torna-se tório-234 após 4,46 bilhões de anos; a outra metade da amostra permanece urânio-238. Thorium-234 também é radioativo e, portanto, é chamado de produto de decaimento.
Quando os átomos de urânio se decompõem, eles emitem partículas alfa radioativas. Como o urânio-238 leva muito tempo para se decompor, ele não emite muitas partículas alfa de uma só vez e não é muito radioativo. O urânio-235 e o urânio-234 têm meia-vida mais curta, o que os torna mais radioativos.