عمر النصف هو الوقت الذي يستغرقه نصف كمية من النظير المشع (المتحلل) لتتحول إلى نظير آخر أو تصبح غير مشع. ويمكن حسابه بناءً على القانون النموذجي للاضمحلال الإشعاعي، الذي يقول إن معدل الاستقرار النووي – أي معدل التحلل – للنظير المشع هو ثابت فوق الزمن. وعندما ينتقل النظير المشع إلى نظير آخر، يتم إطلاق ذرة ألفا أو بيتا أو جسيم إشعاعي آخر. وبعد انقضاء فترة زمنية بعينها يتحول نصف كمية من النظير المشع المتبقية إلى نظير آخر.
يتم تحديد عمر النصف عن طريق تحليل عيّنة من المادة المشعة باستخدام الطرق الإشعاعية مثل العد النووي أو الطيفية أو التشتت الزمني. وأن هذه الطرق تستند على القانون النموذجي للاضمحلال الإشعاعي. ويتم حساب عمر النصف بتطبيق القانون النموذجي للاضمحلال الإشعاعي على النسب النسبية للنظائر المتحللة في العيّنات المحللة.