原子核から高速の微粒子が飛び出し，別種の原子に変化する現象を壊変といいます。その中には図のように，原子核内の１個の中性子が陽子に変化し陰電子（e^-）が飛び出す場合と，陽子が中性子に変化し陽電子（e⁺）が飛び出す場合があります。これらの飛び出す電子をβ線（またはβ粒子）といい，この現象のことをβ壊変といいます。さらに，およびは反中性微子および中性微子といいます。

　　β^-壊変：

　　β⁺壊変：

　いずれの壊変においても，飛び出したβ粒子の持つエネルギーは，

に示す運動エネルギーで表され，また，飛び出す速度vが壊変ごとに異なるため，そのエネルギー分布は連続スペクトルを示します。このように原子核内から飛び出すβ粒子をβ線といいます。