每種粒子的平均壽命不同，有些粒子的平均壽命甚至趨近於無限。
有些原子核是不穩定的，會衰變為其他物質，比如碳-14會衰變為氮-14；衰變物質存在一個半衰期，指衰變物質有半數發生衰變所需要的時間，碳14的半衰期為5730±40年。
表示1克的碳-14，經過大約5730年後，就只剩下0.5克碳-14，另外0.5g衰變成了氮-14。
對於單個粒子，物理學中更常用「平均壽命」，而非半衰期來描述粒子的存在時間，兩者關係為平均壽命 = 半衰期 / ln2。
比如，一些粒子的平均壽命為：
電子：平均壽命無限；
光子：平均壽命無限
自由質子：至少為10^35年；
鈾-238：65億年；
氚核：約17年；
自由中子：約15分鐘；
π介子：250億分之一秒；
μ子：0.0000022秒；
……
其中自由中子的平均壽命大約15分鐘，衰變產物是質子、電子和反中微子；但是在原子核中的中子，會變得穩定。
質子的平均壽命非常長，理論預言質子也會發生衰變，坐落在日本的超級神岡探測器，最初就是為了研究質子衰變而建設的，裡面有5萬噸超純水，周圍上萬根光電倍增器，用來探測質子衰變時的蹤影。
經過近十年的觀測，只發現了一些疑是質子衰變的現象，無法準確測定質子的半衰期，最終得到質子平均壽命下限為10^35年的結論，這比我們宇宙年齡還長一億億億倍。
超級神岡探測器用來探測質子衰變的實驗，算是失敗的，但是卻意外地捕捉到了許多超新星爆發時放出的中微子，尤其是1987A超新星爆發事件，後來該項目也轉為對中微子的探測項目，而質子衰變現象，至今乃是科學上沒有解決的問題。
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