Havainnollinen radioaktiivisten isotooppien pysyvyyttä kuvaava suure on puoliintumisaika, T_1/2. Se on aika, jonka kuluessa yksittäinen ydin hajoaa 50 %:n todennäköisyydellä. Jos ytimiä on paljon, kuten missä tahansa tavanomaisessa näytteessä, niiden määrä likimäärin puolittuu puoliintumisajan kuluessa. Samalla näytteen aktiivisuus laskee puoleen. Tämä on eksponentiaalisen mallin yleinen ominaisuus: tietyn ajan kuluessa prosentuaalinen muutos on aina yhtä suuri.

Ydinten määrä puoliintuu aina tietyn ajan kuluessa.

Puoliintumisajan yhteys isotoopin hajoamisvakioon voidaan ratkaista hajoamislain perusteella. Ratkaistaan hajoamislaista aika, jolloin ydinten määrä on puolet alkuperäisestä.

[[$ \quad \begin {align*} A_0 e^{-\lambda T_{1/2}}&=\frac {1}{2} A_0 &|& :A_0 \\ \, \\ e^{-\lambda T_{1/2}}&=\frac {1}{2} \lambda &|& \text{(otetaan logaritmi puolittain)} \\ \, \\ -\lambda T_{1/2} &= \ln \frac {1}{2} &|& \text{(sovelletaan logaritmin laskusääntöjä)} \\ \, \\ -\lambda T_{1/2} &= -\ln 2 \\ \, \\ T_{1/2} &= \frac {\ln 2}{\lambda} \\ \end {align*} $]]​

 Alla olevassa simulaatiossa voi havainnoida ydinten lukumäärän muutosta ajan suhteen.
​