在發生放射性衰變時，放射性元素的核素減少到原有核素的一半所需的時間叫做半衰期。半衰期是放射性元素的一個特征常數，它一般不隨外界條件（溫度、壓強）的變化，元素所處狀態（游離態或化合態）的不同和起始元素質量的多少而改變。因為任何放射性核素的衰變都屬一級反應，所以每一種放射性核素都有恒定的半衰期。各種放射性核素的半衰期相差很懸殊，例如，釙212的半衰期是0.3微秒，而釹144的半衰期卻達2.1×1015年，相差1029倍。理論上放射性核素的原子數只有經歷無限長的時間后才變為零。實際上經歷7個半衰期，原子數就降為原來的（1/2）7=1/128，一般可以忽略。半衰期反映了各放射性核素原子核穩定性的差異。在考古工作中常用半衰期計算古代文物或遺址的年代。