Vì phóng xạ là phản ứng hạt nhân toả năng lượng, năng lượng toả ra tồn tại dưới dạng động năng của các hạt sau phóng xạ, do đó động năng của các hạt này sẽ lớn hơn động năng chuyển động nhiệt của các hạt trong môi trường xung quanh. Mặt khác, khi các hạt chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật sẽ càng cao, chính vì vậy mà nhiệt độ của mẫu chất phóng xạ luôn cao hơn nhiệt độ của môi trường xung quanh một chút.