Radioaktiivisten isotooppien pysyvyyttä havainnollistaa puoliintumisajan suure [[$T_{1/2}$]]. Se on aika, jonka kuluessa 50 % isotoopin radioaktiivisista ytimistä on hajonnut. 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. Alla oleva kuvaaja esittää ydinten määrää ajan funktiona sekä puoliintumisajan ja ydinten lukumäärän välisen yhteyden.

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

[[$ \qquad \begin {align*} A_0 e^{-\lambda T_{1/2}}&=\frac {1}{2} A_0 &\|& :A_0 \\ \, \\ e^{-\lambda T_{1/2}}&=\frac {1}{2} &|& \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.
​