半数致死量（英语：Median Lethal Dose），简称LD50（即Lethal Dose, 50%），在毒理学中是描述有毒物质或辐射的毒性的常用指标。按照医学主题词表（MeSH）的定义，LD50是指“能杀死一半试验总体之有害物质、有毒物质或游离辐射的剂量”。这测试最先由J.W. Trevan于1927年提出。
LD50的表达方式通常为有毒物质的质量和试验生物体重之比，例如“毫克／千克体重”。由于不可能直接拿人体做毒性测验，因此大多数致死量的数据来自于大鼠和小鼠，另外也可能使用仓鼠、豚鼠、兔、雪貂、猫、犬、猴、猪、马、蛙、鱼、鸟等实验动物。虽然毒性不一定和体重成正比，但这种表达方式仍有助比较不同物质的相对毒性，以及估计同一物质在不同大小动物之间的毒性剂量。
举例来说，已知酒精对大鼠的口服LD50是9,900 mg/kg (9.9 g/kg)，假设毒性和体重成正比，且酒精对大鼠的毒性等同于对人类的毒性，在不考虑年龄、性别、耐受度等个别体质差异的情况下，那么对60公斤的成人来说，短时间内口服594 g (757 ml) 的酒精能造成一半的受测试者死亡。
应用半数致死这量度方法有助减少量度极端情况所带来的问题，以及减少所需试验次数；然而这亦代表LD50对所有试验生物的致死量：有些可能死于远低于LD50的剂量，有些却能在远高于LD50的剂量下生存。在特殊需要下，研究人员亦可能会量度LD1或LD99等指标（即杀死1%或99%试验总体之剂量）。
物质的毒性往往受给予方式影响。一般而言，口服毒性会低于静脉注射的毒性。故此在表达LD50时经常会附带给予方式，例如“LD50 i.v.”代表静脉注射下的LD50。
和LD50相关的两种指标，LD50/30和LD50/60，是分别指在没有治疗的情况下，导致受试总体在30天或60天后半数死亡的剂量。这些指标通常用于描述辐射毒性。
作为一个毒性的指标，LD50在一定程度上有其缺点。测试的结果可受很多因素影响，例如实验品的种类，测试样品的基因特点，环境因素及注射方法等。另一大限制是，LD50只用于测试会导致短时间内死亡的急性中毒，却没有计算长期的影响，比如说，某些毒素会长期影响脑部，到一定程度时也可导致死亡。再者，某些毒素对实验白鼠的影响不大，但可能对人类却非常有害。
在测试有毒生物的毒性时，LD50的结果不一定能绝对反映该毒液对人类的全部影响。例如，某些毒蛇专门猎杀老鼠，它们的毒液里演化出特别针对老鼠的毒素，因此它们对鼠类的毒性比较大，但对人则不一定成正比。故此，LD50可导致误解。
另一种毒性指标，LCt50，包含了浓度(C)和暴露时间(t)的描述，通常以＂毫克·分钟／立方米＂作描述，类似的ICt50则是使半数人员失能的剂量。这两种指标通常作描述化学武器，其毒性亦受呼吸速度和衣着影响。Ct这概念最先由弗里茨·哈伯提出，假设在100 mg/m3下暴露1分钟和10 mg/m3下暴露10分钟是相等的。然而这定律对于一些可以被身体快速分解的物质如氰化氢便不适用；在这种情况下，需要一定的暴露时间才可确定致死量。在环境研究中，LCt亦可用于描述水中的有毒物质。
对于病原体，亦有一种类似的半数感染量（ID50）的概念，是指在某一给予途径下足以令半数受试群体感染的病原体数量，例如口服1200个病原体／人。因为病原体数量难以量度，感染量亦会以对不同动物的LD50表达。对于生物武器的感染量，亦可以ICt50表达。
对于化疗药物，化疗指数（CI）是评价化疗药物安全性的指标。一般以动物半数致死量（LD50）和治疗感染动物的半数有效量（ED50）的比值表示，即CI＝LD50/ED50；化疗指数愈大，表明药物毒性愈小，相对较安全，但并非绝对安全，如化疗指数高的青霉素可致过敏性休克。
动物权利组织一直批评以动物进行LD50测试，特别是一些物质可能令动物在长时间痛苦下死去。一些国家如英国已开始禁止口服LD50测试，而经济合作与发展组织（OECD）亦在2001年废除对口服毒性测试的要求。
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