– Karakteristik suatu unsur radioaktif dapat juga ditunjukan oleh waktu-paro (t ½ ), yaitu waktu yang diperlukan oleh radionuklida untuk meluruh menjadi setengah dari jumlah semula. Waktu-paro tidak bergantung kepada jumlah cuplikan. Dalam beberapa hal, waktu-paro cuplikan radioaktif dapat ditentukan melalui pengamatan secara langsung, yaitu beberapa lama waktu yang diperlukan untuk peluruhan dan cuplikan tersisa setengahnya.
Walaupun waktu-paro nuklida radioaktif dapat ditentukan melalui pengamatan langsung, tetapi dalam beberapa kasus hal ini tidak mungkin, sebab banyak radionuklida meluruh sangat cepat atau sangat lambat. Misalnya 238U mempunyai waktu-paro 4,51 milyar tahun, yang tentunya terlalu lama untuk diamati secara langsung. Metode yang biasa digunakan untuk menentukan waktu-paro secara sederhana adalah istilah terkait dengan mengukur laju peluruhan dalam kaitannya dengan waktu-hidup.
Waktu-paro memiliki hubungan matematis dengan tetapan laju peluruhan l, yaitu:
Persamaan waktu-paro tersebut berlaku untuk kenetika orde pertama. Waktu hidup rata-rata digunakan untuk menyatakan rata-rata waktu hidup suatu radioaktif. Rata-rata waktu hidup secara sederhana adalah istilah terkait dengan perbandingan jumlah waktu keberadaan seluruh nuklida radioaktif terhadap jumlah nuklida semula, atau
Waktu-paro setiap nuklida radioaktif bervariasi antara 0 sampai waktu tak terbatas. Contohnya 214At memiliki waktu-paro 10-5 detik, sedangkan untuk 232Th secara sederhana adalah istilah terkait dengan 1010 tahun (»1017 detik)
Sebagai gejala statistik, persamaan kinetika berlaku bila terdapat atom-atom yang meluruh dalam jumlah sangat besar, sekurang-kurangnya sekitar 10-18 mol (»106 atom). Artinya tidak mungkin menduga kapan suatu atom radioaktif tertentu akan meluruh, dapat saja suatu atom tertentu meluruh dengan sangat cepat atau dalam waktu selang yang lama. Waktu hidup rata-rata hanya menunjukan kebolehjadian waktu dari sebagian besar atom-atom yang terdapat dalam sekumpulan besar atom tersebut.
Penting untuk dicatat bahwa waktu-paro suatu radionuklida tidak dipengaruhi oleh kondisi suhu, tekanan, dan lingkungan kimia. Waktu-paro setiap radionuklida selalu sama dalam bentuk senyawa kimia apapun, baik dalam bentuk unsur, oksida, klorida, atau senyawa lain. Juga berlaku dalam wujud padat, cair, gas, atau larutan. Hal ini disebabkan keradioaktifan secara sederhana adalah istilah terkait dengan sifat inti yang tidak dipengaruhi oleh perubahan yang terjadi pada elektron luar, suhu maupun tekanan. Dasar ini dipakai untuk menentukan umur batuan dan mineral melalui pengukuran besarnya peluruhan yang telah terjadi sejak pembentukannya.