在化學元素周期表中，第92號元素鈾以後的化學元素稱為超鈾元素。迄今所發現的絕大部分超鈾元素都是人工合成的放射性元素。
美國化學家費米
20世紀30年代，元素周期表中最後一個元素是鈾。1934年美國科學家費米認為鈾不是元素周期表的終點，而存在原子序大於92的超鈾元素。1940年，美國科學家麥克米倫等利用中子照射氧化鈾薄片，發現了第一個人工合成的超鈾元素——93號元素鎿，從此開始了人工合成超鈾元素的新時代。緊接著美國化學家西埔格又發現了第94號元素鈈，他們兩人都因對超鈾元素的研究和發現而榮獲1951年度諾貝爾化學獎。
後來發現，鎿和鈈在自然界中也存在，主要是在鈾礦中。然而，天然鈾礦中的鎿和鈈含量極其微小，供研究和應用的全部超鈾元素都由人工方法合成，其主要途徑有兩大類核反應。一類是中子俘獲反應，利用鈾為起始核，通過一次或幾次俘獲中子的核反應，再經一次或幾次β衰變，使鈾核電荷——原子序增加一或幾，獲得超鈾元素。例如核反應堆中鈾經中子俘獲和β衰變生成鈈，再進而生成95號元素镅和96號元素鋦等；核爆炸時極高通量的脈衝中子使鈾多次俘獲中子，並連續多次β衰變，生成比鈾原子序大許多的超鈾元素，直到99號元素鎄和100號元素镄。
另一類是帶電子粒子核反應，加速器產生的高能粒子轟擊作為靶子的元素，形成激發態的複合核，然後失去一定數目的中子，即合成比作為靶的元素更重的元素。例如，用加速到85兆電子伏的氮離子轟擊60微克的鐦－294靶，製得第105號元素。
人工合成超鈾元素，原子序越大，自發裂變幾率越大，半衰期越短。101號元素鐦同位素中半衰期最長的為56天，而106號和107號元素半衰期不到一秒，這給重元素的人工合成的鑒定帶來很大困難。目前，世界上人工合成鈈每年達數噸，鎿、镅、鋦年產量達數公斤，鐦僅為數克，對原子序大於100的元素合成，產物少得可憐，一次實驗往往僅能產生幾十個甚至幾個原子。
例如，1955年第一次合成鍆時，用α粒子轟擊第99號元素鎄－253原子，三個小時才產生1個鍆－256原子。好在科學家們已經掌握了非常高超的輻射探測技術和儀器，他們在儀器上裝了一個警鈴，隻要有一個鍆原子生成，它衰變時放射出的標識輻射就會使警鈴發出很響的聲音，證明它的存在。
從1940年以後，已經用人工合成的方法製得了從第93號到109號的17個超鈾元素，約160多種同位素，其中美國、前蘇聯和歐洲的一些科學家做出的貢獻最多。
人工合成的超鈾元素對核能的發展和利用有重要意義，鈈－293是核反應堆和核電站的重要燃料，鈈－238用於製造心髒起搏器，鐦－252是理想的自發裂變中子源。此外，人工合成超鈾元素對探索元素起源、擴展元素周期表、研究物質結構和星體起源和天體演化等都有重要意義。