母体核素衰变后新生成的核素为子体核素。在多次连续衰变过程中，母体核素也可以是子体核素，如²³⁰Th经过一次α衰变转化为²²⁶Ra，后者再经过一次α衰变转化为²²²Rn，则此时²²⁶Ra是²²²Rn的母体核素，同时又是²³⁰Th的子体核素。母体核素都是放射性核素，由于放射性核素可以发生多种衰变（如α、β、γ衰变等），产生不同的子体核素，因此同一个母体核素可以有多种子体核素。如²¹⁸Po既可以通过α衰变产生²¹⁴Pb，又可以通过β^-衰变转变为²¹⁸At，²¹⁸Po既是²¹⁴Pb的母体核素，也是²¹⁸At的母体核素。同理，一个子体核素也可以有多种母体核素，如²²⁷Th可以通过α衰变转化为²²³Ra，而²²³Fr可以通过β^-转化为²²³Ra，²²⁷Th和²²³Fr都是²²³Ra的母体核素。

1896年，法国科学家H.贝可勒尔^[注]发现了铀矿的放射性，当时人们对放射性衰变的原理并不清楚。直到1903年，E.卢瑟福^[注]和F.索迪^[注]提出了放射性衰变理论，并在1910年证实了镭的衰变产物是氡和氦核。虽然人类最早发现的天然放射性核素是铀，但是母体核素概念的最早起源于镭及其衰变产物的确定。同时随着放射化学学科的快速发展，为方便人们的使用，在放射性衰变中使用母体、子体、第二代子体等术语描述在两个或多个相互连续的核之间的派生关系。

由于母体核素转变为子体核素的速率是一定的，即放射性核素的半衰期恒定，因此可以通过测定母体核素的变化量来实现时间的测定。如¹⁴C是碳的一种放射性同位素，于1940年首次被发现，由宇宙射线中的中子撞击空气中的¹⁴N原子所产生。¹⁴C半衰期长达5730±40年，且碳是有机物的主要元素之一，生物体在生存的时候由于需要进行光合作用或呼吸，其体内的¹⁴C含量大致不变且与当时的大气里CO₂中¹⁴C的丰度一致。生物体死去后会停止进行光合作用和呼吸，此时体内的¹⁴C开始减少。因此可以根据死亡生物体的体内残余¹⁴C的丰度来推断它的存在年龄。此外，由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定，人们可通过检测一件文物的¹⁴C含量，并对若干影响因素进行校正后估算出它的年龄，适用范围为500～50000年前的样品。这种方法称为碳-14法定年。

此外，由于放射性物质的衰变产物是可预测的，所以由特定衰变产物的存在，可以推测出最初的母体核素的类型及质量。

母体核素与子体核素的分离是根据有利于母子体核素的分离和对子体核素纯度等的要求来选择的，通常要求分离效果好、效率高、速度快、操作简便，在多次重复的条件下分离得到的子体核素仍然具有较高的核纯度、放化纯度和放射性浓度，以及适用的化学状态和稳定的化学组成。可用的分离方法有离子色谱法、溶剂萃取法和升华法等，常用的是离子色谱法。