En la desintegración beta, un neutrón dentro del núcleo atómico inestable sufre una transformación, convirtiéndose en un protón, un electrón (partícula beta) y un antineutrino. El electrón o positrón emitido como radiación beta posee la energía liberada durante esta transformación, menos la energía que se lleva el antineutrino.
Por lo tanto, los rayos beta están compuestos de partículas cargadas (electrones o positrones) con energía y masa, no energía pura en el sentido de ondas electromagnéticas como los rayos gamma o los fotones.