地球上生来就有的放射性核素称为原生放射性核素。原生放射性核素可分为两类：一类是有衰变系列的核素，包括三个天然放射系（钍系、铀系、锕系），另一类是单次衰变的放射性核素如40K、87Rb、138La、147Sm、176Lu等。

原生放射性核素广泛存在于地球的岩石、土壤、江河、湖海中，其活度、浓度和分布随岩石构造的类型不同而变化。花岗岩中活度、浓度最高，土壤和岩石中以40K的活度、浓度最高。世界上个别地区由于地表放射性物质含量较高，本底辐射水平明显高于正常本底地区，被称为高本底地区。最有名的高本底地区有印度的喀拉拉邦、泰米尔纳德邦和巴西的大西洋沿岸，这些地区的辐射水平比正常本底地区高数十倍之多。