同位素分为稳定同位素和放射性同位素两类。迄今为止，人们共发现了上述的118种元素的3100多种核素，其中稳定核素有271种，其余都是放射性同位素。放射性同位素是不稳定的，会不断地发出射线，而变成另外一种核素。这种能自发发出射线的性质称之为放射性，而这一过程则称为放射性衰变。

为表示放射性变化的快慢，人们引入了半衰期的概念。所谓半衰期，就是放射性核素因放射性衰变而使其活度降低到原来的一半时所经过的时间。每经过一个半衰期，放射源的活度也就只剩原来活度的一半了。半衰期越长，表明这个放射源活度变化得越慢，如土壤石材中通常含有的天然放射性核素铀-238、钍-232等，半衰期都非常的长，达几十亿年，即几十亿年后放射性强度才减为现在的一半；半衰期越短，表明这个放射源的活度变化得越快，如大多数人工放射性核素，相对而言半衰期较短。每种放射性核素都有一个特有的半衰期，其范围从几百万分之一秒到几十亿年。

在各种辐射中，由X射线装置产生的X射线就不存在半衰期的概念，因为只要关掉X射线装置，也就不产生X射线了。