Die Zeit, in der die Hälfte der Kerne in einer Menge von Radionukliden zerfällt. Die Halbwertszeiten bei den verschiedenen Radionukliden sind sehr unterschiedlich, z. B. von 7,2 · 10²⁴ Jahren bei Tellur-128 bis herab zu 2 · 10^-16 Sekunden bei Beryllium-8. Zwischen der Halbwertszeit T, der Zerfallskonstanten und der mittleren Lebensdauer bestehen folgende Beziehungen:
 

Zerfallskurve von Tritium (H-3), Halbwertszeit 12,3 Jahre