Alfahiukkas on eräänlainen ionisoiva säteily. Kumppaneidensa kanssa gamma- ja beetahiukkaset, alfahiukkaset ovat yksi yleisimmistä säteilymuodoista. Jokainen hiukkanen on pohjimmiltaan heliumydin, joka koostuu kahdesta neutronista ja kahdesta protonista, ilman elektroneja, mikä antaa sille positiivisen nettovarauksen. Suhteellisen suuren massansa vuoksi nämä hiukkaset ovat tuhoisinta ionisoivan säteilyn muotoa, mutta kompromissina on, että niiden tunkeutuminen on vähäistä. Paperi estää alfa -hiukkaset, kun taas kevyemmät beetahiukkaset vaativat alumiiniesteen.
Alfahiukkasia vapautuu erilaisista radioaktiivisista aineista. Toisin kuin beetahajoaminen, alfahajoamista välittää voimakas voima. Klassisten Newtonin lakien mukaan ytimen vetovoiman tulisi olla liian voimakas päästämään alfahiukkaset pois siitä missään olosuhteissa. Kuitenkin kvanttitunnelointi sallii sen joka tapauksessa. Kvanttitunnelointi on hiukkasen hetkellinen teleportaatio ytimen ulkopuolelle.
Koska alfa -hiukkasilla on niin alhainen tunkeutumisvoima, ihmisen iho pysäyttää ne, mikä on vähäistä vaaraa, ellei lähde niellä. Tämä oli venäläisen entisen vakoojan Aleksandr Litvinenkon surullinen kohtalo, jonka uskottiin olevan ensimmäinen ihminen, joka kuoli akuuttiin säteilymyrkytykseen alfa-emitterin poloniumin nauttimisen seurauksena. Muita tunnettuja alfa -säteilijöitä ovat americium (löytyy savunilmaisimista), radium, radonkaasu ja uraani. Yhdistettynä tiettyihin muihin radioaktiivisiin aineisiin alfa -emitterit voivat sekoittaa neutronien lähettäjiä vapauttaakseen neutroneja. Neutronipäästöt ovat kriittinen osa ydinreaktorin ja ydinaseiden suunnittelua.
Tupakoinnin terveysvaikutuksia koskevissa tutkimuksissa havaittiin, että tupakanlehdet sisältävät pieniä määriä alfahiukkasia lähettävää poloniumia. On arveltu, että tämä voi olla osittain vastuussa tupakoitsijoiden keuhkosyövästä. Evoluutiossa alfa -emitterit ovat kriittisessä roolissa – niiden todennäköisyys aiheuttaa kromosomimutaatio on yli 100 kertaa suurempi kuin muilla säteilyillä. Suurimman osan ajasta tämä tuottaa vähemmän sopivia mutantteja, mutta yhdistettynä valikointiin tuhansien tai miljoonien vuosien aikana johtaa adaptiivisiin biologisiin malleihin.