在岩浆岩中，放射性核素含量以酸性岩为高，且随着二氧化硅的减少而逐渐降低，基性、超基性岩中放射性核素含量低。对同一类型的岩浆岩而言，年代愈新，放射性核素含量愈高。在花岗岩侵入体内部，不同期次、不同相及不同岩脉中放射性核素含量都存在差异。
沉积岩中放射性核素的含量比岩浆岩要低一些，分布也要均匀些。不同沉积岩的放射性核素含量差别也很大。页岩、粘土岩中铀、钍、钾含量较高，碳酸盐岩中铀、钍含量很低，砂岩中铀含量变化很大，且取决于颗粒的组分，岩盐及石膏中放射性核素含量低。
变质岩中放射性核素的含量取决于变质作用前原岩中放射性核素的含量，以及变质过程中它们的分散或富集程度。铀、钍、钾在石墨化片岩、千枚岩、白云岩化-黑云母化片麻岩中含较高，而在大理岩、石英岩中含量偏低。深变质作用发育地区，由于变质、交代和花岗岩化等作用多次叠加，放射性核素的分布将大为复杂。
土壤中放射性核素的含量取决于形成土壤的基岩的放射性，并在此过程中铀、钍、镭将发生分离。
随着钾含量的增高，各类岩石的放射性都将增大。
天然水中所含放射性核素很少，通常只含微量的铀、镭及氡。由表11-3可见，不同条件下水中放射性核素变化范围很大，可相差5～6个数量级。水中镭的含量仅为岩石中的千分之一，但流经铀矿床的地下水，其铀、镭及氡的含量都显著增高。钍及其化合物不易溶解，故水中钍的含量比岩石中低数千倍，且水中钾的含量也很低。
表11-3 天然水中铀、镭、氡的含量及镭铀比
大气中的放射性核素主要是从岩石、土壤和水中放出的氡及其衰变产物，以及宇宙射线与氮作用产生的14C和3H。大气中放射性核素的浓度在空间分布上变化很大。222Rn半衰期较长，可在远离地表的大气层中出现，而半衰期极短的220Rn则只存在于距地表不超过100m的空间。在不同地区、不同季节，大气中放射性核素的浓度也有起伏。
