La captura de electrones ocurre dentro del núcleo de un átomo que tiene muchos protones y pocos neutrones. Durante este proceso, uno de los protones en el núcleo del átomo atrae un electrón en órbita y neutraliza tanto al electrón como a sí mismo. Esto hace que el átomo se descomponga y se convierta en un elemento diferente con la misma masa atómica. La captura de electrones no ocurre en todos los elementos y no ocurre con protones o electrones que no forman parte de átomos relativamente masivos.
Los átomos pueden sufrir desintegración radiactiva de varias formas diferentes, incluida la captura de electrones. Este proceso generalmente ocurre en átomos que no tienen suficiente energía para participar en otros tipos de radiactividad, incluida la emisión de positrones, que ocurre a través de un proceso similar. La cantidad de energía necesaria para utilizar uno de estos procesos de desintegración se determina comparando la cantidad de energía en un átomo con la cantidad en un átomo hijo en el que podría desintegrarse. Los átomos que capturan electrones requieren menos energía que otros átomos radiactivos.
Cuando un átomo se desintegra por el proceso de captura de electrones, atrae uno de sus propios electrones hacia su núcleo. Estos electrones generalmente se toman de las capas de electrones K o L, que son las dos capas más cercanas al núcleo del átomo. Los protones y electrones libres no pueden interactuar entre sí a través del proceso de captura de electrones.
Una vez que un electrón entra en el núcleo del átomo, uno de los protones lo absorbe. Es este protón el que se dice que captura el electrón. La reacción que ocurre entre el protón y el electrón hace que estas dos partículas se neutralicen, dando como resultado un neutrón y un neutrino, que es una partícula pequeña similar a un electrón aunque sin carga. El neutrón permanece en el núcleo del átomo mientras el neutrino es expulsado del átomo.
Después de que ocurre una captura de electrones, el átomo es un elemento diferente al que tenía al principio. Este átomo hijo será el elemento que precedió directamente al átomo padre en la tabla periódica porque tendrá un protón menos en el núcleo, y los átomos se definen por la cantidad de protones que tienen. Cambiar un elemento en otro hace que el átomo se excite. Esta energía adicional se libera mediante la liberación de un electrón adicional, una radiografía y, a veces, un rayo gamma. La liberación de rayos X y rayos gamma es lo que hace que el proceso de captura de electrones sea radiactivo.