Les ions positronium, constitués d’un positron et d’un ion chargé positivement, ont une durée de vie très courte. La durée de vie des ions positronium dépend de l'ion spécifique auquel ils sont liés, mais elle est généralement de l'ordre de 10^-10 à 10^-12 secondes. Cela signifie que les ions positronium n’existent que pendant une très brève période avant de s’annihiler avec les électrons, libérant ainsi des rayons gamma.