半衰期這個詞有許多不同的指定含義，在原子核衰變規律中，半衰期又稱某核素的物理半衰期，它表示由于衰變使其母核原子核總數減少一半所需的時間，用T'.表示。它是放射性核素的特征常數之一。T.2不隨某核素所處的外界條件、狀態以及核素多少數量而變化。在1000多種不穩定性核素中，半衰期的差別很大，短的僅有幾千萬分之一秒，如今212的a衰變半衰期為3.0×10-7秒；而長的達幾百億年以上，例如 針-232的a衰變半衰期為139億年。對于相同質量的放射性核素，半衰期越短的其放射性活度越大。

在核物理中還把原子核裂變過程中，母核素原子核數目減少一半所需的時間也稱為半衰期。在化學中，把某種化學反應中反應物減少到一半的時間也稱為半衰期。

在醫學實踐中，把某種放射性核素進入人體后由于代謝使該物質在體內被排出一半所需的時間稱為生物半衰期。此外還有，為描述某種放射性核素進入機體后，由于物理半衰期和生物半衰期的共同影響，使該核素在體內減少一半所需的時間又定義出"有效半衰期"。