생물체에 섭취된 물질의 대사속도(代謝速度)를 나타내는 지표(指標). 체내에 섭취된 물질이 배출되거나 대사에 의해 감소하여 그 때의 감속속도가 그 물질의 체내량에 비례할 때 처음에 있던 양이 반이 될 때까지의 시간을 말한다.

예를 들어 한꺼번에 100단위의 물질을 체내에 섭취하여 체내량이 10일 후 50단위, 20일 후 25단위 30일 후에는 125단위로 감소할 때, 이 물질의 생물학적 반감기는 10일이다.

이 예와 같이 단시간에 섭취한 물질에 대해서는 배출속도의 지표가 되지만, 환경오염처럼 연속적으로 체내에 섭취하는 물질에서는 축적속도 또는 농축의 지표가 된다.

체내에 들어간 방사성물질의 방사선의 방호를 위해 이론화된 용어인데, 방사성이 아닌 일반 적 원소 또는 환경오염물질에도 적용할 수 있다.