Il tempo di dimezzamento di una sostanza radioattiva è il tempo necessario affinché la metà degli atomi radioattivi presenti nella sostanza decadano. È una misura della velocità con cui decade una sostanza radioattiva. Il tempo di dimezzamento di una sostanza radioattiva è costante, ovvero non cambia nel tempo.

Ad esempio, se una sostanza radioattiva ha un tempo di dimezzamento di 1 ora, dopo 1 ora metà degli atomi radioattivi nella sostanza saranno decaduti. Dopo un'altra ora, la metà degli atomi radioattivi rimanenti sarà decaduta e così via.

Il tempo di dimezzamento di una sostanza radioattiva viene utilizzato per determinare quanto tempo occorrerà affinché la sostanza diventi sicura da maneggiare. Ad esempio, se una sostanza radioattiva ha un tempo di dimezzamento di 100 anni, ci vorranno 100 anni affinché la sostanza decada ad un livello sicuro da maneggiare.