O particulă alfa este alcătuită din două protoni și doi neutroni. O particulă alfa este comună în domeniul fizicii nucleare, deoarece este una dintre cele trei particule emise în timpul dezintegrării radioactive. Cele trei particule emise în timpul dezintegrării radioactive sunt alfa, beta și gamma.
Particulele alfa au devenit cunoscute datorită utilizării de către Ernest Rutherford a particulelor alfa ca proiectile cu folie de aur care servesc ca țintă. Acest experiment a condus la descoperirea structurii atomului. Rutherford a concluzionat că atomii aveau miezuri densă, încărcate pozitiv, cu electroni mai încărcați, încărcați negativ, orbitând-i. Majoritatea particulelor alfa au trecut ușor prin folia de aur. Cu toate acestea, în cazuri rare, particulele s-au ciocnit sau s-au apropiat de nucleu și s-au deviat la unghiuri largi. Acest lucru a dus la concluzia lui Rutherford că nucleul unui atom conținea un nucleu minuscule și extrem de dens.