原子核が壊変して、放射性同位元素の原子数が半分に減少するまでの時間のことを半減期という。半減期には、放射性核種によって秒以下から数十億年まである。

生物（学）的半減期、実効半減期と区別するために物理的半減期とも呼ぶ。