Der Begriff wurde in Anlehnung an die Kernphysik begründet: die Halbwertszeit eines Elementes beschreibt den Zeitraum, in dem die Hälfte des ursprünglich vorhandenen Materials (unter Abgabe von radioaktiver Strahlung) zerfallen ist. Die Biologische Halbwertszeit beschreibt den Zeitraum, in dem ein Biosystem (z.B. der menschliche Körper) in der Lage ist, mit der Hälfte einer (schädlichen) Substanzmenge irgendwie fertig zu werden. Beispiele: Der Körper beseitigt eine Quecksilbervergiftung, indem das Schwermetall ausgeschieden wird. Die Halbwertszeit von Quecksilber im Gehirn beträgt 18 Jahre (in anderen Organen geht es schneller). Ein anderes Beispiel wäre die Beseitigung von Mineralfasern im Körper: hier handelt es sich um eine Mischung aus Auflösungs- und Ausscheidungs- sowie Transportprozessen. Moderne Mineralfasern werden so innerhalb 40 Tagen zur Hälfte aus dem Körper ausgeschieden.