У природі тритій утворюється у верхніх шарах атмосфери під час зіткнення частинок космічного випромінювання з ядрами атомів, наприклад, азоту. У процесі розпаду тритій перетворюється на 3He з випусканням електрона й антинейтрино (бета-розпад), період напіврозпаду – 12,32 року.
Тритій може бути отриманий тільки в реакторах, під час опромінення нейтронами одного з ізотопів літію.
Тритій радіоактивний, період його напіврозпаду трохи більший за 12 років. Він безперервно утворюється в стратосфері під дією космічного випромінювання. Кількість тритію на нашій Землі зникаюче мала – менше одного кілограма на всій земній кулі; але, незважаючи на це, його можна виявити в будь-якій краплі води.
У природі тритій міститься в незначних кількостях і утворюється найчастіше у верхніх шарах атмосфери під час зіткнення атомів азоту і космічних частинок. Проте існує і промисловий метод отримання елемента – за допомогою опромінення 6Li нейтронами в ядерних реакторах.