α衰變，又名阿爾法衰變，是一種放射性衰變（核衰變）發生α衰變時，一顆α粒子會從原子核中射出（附註：α粒子，又名阿爾法粒子，即氦-4核，42He，即一顆由2顆質子和2顆中子組成的原子核） α衰變發生後，原子核的質量數會減少4個單位，其原子序數也會減少了2個單位。
α衰變是一種核裂變，當中涉及量子物理學中的隧穿效應，和β衰變不同的是α衰變是由強核力力場產生和控制。
一顆α粒子帶有5兆電子伏特的動能（約等於一顆α粒子的總能量的0.13%），其移動速度是每秒15，000公里，即是隻達到5%光速（光速是時速1，079，252，848.8公里）由於α粒子相對大的質量，其+2的電荷，以及相對慢的移動速度，它們實在太容易就會和其他原子核和粒子反應及失去其能量，α粒子在幾釐米厚度的空氣內就會被吸收。
地球上大多數的氦氣都是來自地下蘊藏的礦物，如鈾和釷的α衰變產生的。
a衰變的本質是天然放射性元素(原子序數一般不小於83)的原子核中2個質子和2箇中子結合在一起從原子核中放射出來，所以放射性元素的原子核發生a衰變後，質子數(核電荷數或原子序數)減小2，中子數也減小2，質量數(等於質子數加中子數，也叫核子數)一共減小4。
