人们在使用或保存放射性物质的过程中可能发现某些放射性物质的放射性随时间的推移不断变弱，甚至消失不见（仪器也测量不到！）这说明，放射性物质随时间有减弱的趋势，但这种趋势又因放射性核素的不同而有很大差异。于是引入放射性半衰期的概念。放射性半衰期是放射性核素因放射性衰变而使其活度降低到原来的一半时所经过的时间。放射性半衰期通常用符号T1/2表示。

不同放射性核素的放射性半衰期差异很大。短的只有几天、几小时、几分钟，甚至不到1秒钟，长的却可达几千年、几万年，甚至是几亿年、几十亿年。以比较常见的放射性核素为例，氡为3.82天，碘-131约为8天，钴-60为5.3年，氚为12.3年，锶-90为29.1年，铯-137为30.0年，镭-226为1.6E+3年，钾-40则长达1.3E+9年。一般来说，天然放射性核素的半衰期较长，而多娄人工放射性核素的半衰期都较短。

按照半衰期的概念，一定量的放射性核素放置一个半衰期的时间，其放射性活度将减一半；放置6个半衰期，将减至原来的1/64；而放置10个半衰期后，放射性活度只约为原来的1/1000。由此可知，让短半衰期的放射性物质搁置一定时间后，可使其放射性活度降低到很低而不致对人体的健康产生影响；但对长半衰期的放射性核素，有限的时间对其放射性活度的减少几乎不起作用。

在各种辐射中，由X射线装置产生的X射线就不存在半衰期的概念，因为只要关掉X射线装置，也就不产生X射线了。