Die Formel für eine Halbwertszeit lautet T1/2 = ln(2) /λ. In dieser Gleichung ist T1/2 die Halbwertszeit. ln(2) steht für den natürlichen Logarithmus von zwei und kann auf 0,693 geschätzt werden, und λ ist die Zerfallskonstante.
Die Zerfallskonstante für ein bestimmtes Element wird experimentell bestimmt, indem die Zerfallsrate des Elements gemessen wird. Jedes Element hat eine andere Zerfallskonstante, die auch als das Verhältnis zwischen der Menge des vorhandenen Elements und der Zerfallsrate definiert werden kann. Die Halbwertszeit eines Elements ist unabhängig von Temperatur, Druck, physikalischem Zustand und anderen physikalischen Faktoren. Elementare Halbwertszeiten können nur durch die Interaktion mit Partikeln geändert werden.
