Durch Messungen wurde schon 1914 gezeigt, daß Kerne Elektronen mit einer kontinuierlichen Energieverteilung emittieren, wobei sich die Kernladungszahl des emittierenden Kernes um 1 ändert. Im Gegensatz zu Alpha-Teilchen, die je nach Nuklid mit einer einheitlichen Energie emittiert werden, ist das Energiespektrum von Beta-Teilchen kontinuierlich wobei sich die Zerfallsenergie auf das emittierte Elektron und ein Antineutrino (beim Beta-Minus Zerfall) sowie auf das emittierte Positron und ein Neutrio (beim Beta-Plus Zerfall) verteilen.

Die Teilchen können alle Energien zwischen Null und einer Maximalenergie haben, welche charakteristisch für das Nuklid ist.

Einzelne scharfe Beta-Linien, die sich gelegentlich dem kontinuierlichen Spektrum überlagern, stammen nicht aus dem Kern sondern entstehen durch Absorption der gleichzeitig emittierten Gamma-Strahlung aus dem Kern durch ein Elektron in der Atomhülle, wodurch das Hüllenelektron emittiert wird (Konversionselektronen).

Beta-Minus Zerfall tritt bei Atomkernen mit einem zu starken Neutronenüberschuß auf. Durch eine Vergrößerung der Zahl der Protonen können die Atomkerne einen stabilen Zustand erreichen. Dabei erfolgt die Umwandlung eines Neutrons in ein Proton, wobei ein Elektron und ein Antineutrino aus dem Kern emittiert werden. Die zur Verfügung stehende Zerfallsenergie verteilt sich in Form von kinetischer Energie auf das Elektron und das Antineutrino.

Es entsteht somit ein Folgekern der eine Stelle weiter rechts im Periodensystem angeordnet ist, da sich die Kernladungszahl um 1 erhöht. Die Masse des Kerns bleibt bei diesem Vorgang praktisch unverändert.