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  所有數值均來自粒子資料小組:

  把一粒子的平均壽命標記為formula_2,這樣粒子在時間"t"後仍生還(即未衰變)的概率為

  設一粒子質量為"M",則衰變率可用下面的通用公式表示  相空間可由下式所得,

  作為例子,一粒子衰變成三粒子時的相空間元如下:

  一粒子的四維動量又叫其不變質量。  一粒子的四維動量平方,定義為其能量平方與其三維動量平方間的差(注意從這開始,採用的單位都能滿足光速等於1這項條件):  兩粒子的四維動量平方為

  在所有衰變及粒子相互作用中,四維動量都必須守恆,因此始態"p" 與終態"p" 的關係為

  設母粒子質量為"M",衰變成兩粒子(標記為1和2),那麼四維動量的守恆條件則為  整理可得,  然後取左右兩邊的平方  現在要用的正是四維動量的定義——方程(1),展開各"p" 得  若進入母粒子的靜止系,則  將上述兩式代入方程(2)得:  整理後得粒子"1"於母粒子靜止系中的能量公式,  同樣地,粒子2在母粒子在靜止系中的能量為  可得  先把formula_25 代入方程(3):  formula_31的推導也一樣。

  

  在實驗室系中發射粒子的角度,與質心繫時的關係由下式表示:

  設一母粒子質量為"M",衰變成兩粒子,標記為1和2。那麼在母粒子的靜止系中,  另外,用球座標表示則為  已知二體衰變的相空間元(見上文#衰變率一節,"n"=2),得母粒子參考系中的衰變率為:
粒子衰變是一基本粒子變成其他基本粒子的自發過程。在這個過程中,一基本粒子變成質量更輕的另一種基本粒子,及一中間粒子,例如μ子衰變中的W玻色子。這中間粒子隨即變成其他粒子。如果生成的粒子不穩定,那麼衰變過程還會繼續。