L'esistenza di stati eccitati dei nuclei atomici con insolitamente lunga durata. Un nucleo possa esistere in uno stato eccitato quantistica con ben definiti di eccitazione energia (E _x), spin (J) e parità (π). Tali Stati sono instabili e decadimento, di solito dall'emissione di radiazioni elettromagnetiche (raggi gamma), abbassare gli stati eccitati o allo stato fondamentale del nucleo. Il tasso a cui questo avviene il decadimento è caratterizzata da un'emivita (τ _1/2), il tempo in cui una metà di un gran numero di nuclei, ciascuno nello stesso stato eccitato, sarà decaduto. Se la durata di un determinato stato eccitato è insolitamente lunga, confrontata con la durata degli altri stati eccitati nel nucleo stesso, lo stato è detto di essere isomerica. La definizione del confine tra decadimenti isomerici e normali è arbitrario; quindi il termine è usato liberamente.