核裂变，是一个重原子的原子核分裂为两个或更多较轻原子核、并在分裂时释放两到三个自由中子并释放巨大能量的过程。裂变时释放的能量是相当巨大的，1千克铀-235的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量（足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时），与燃烧300万吨煤释放的能量一样多。

裂变反应的原理是重原子核与中子相互作用时，原子核吸收了一个中子，生成一个复合核。由于中子具有结合能和动能，使它处于强烈的激发态，很不稳定。这种处于高激发态的复合核，或者以放出γ光子的形式退激，形成(n，γ)反应，或者是先形变，经进一步形变达“断裂点”，从而分裂成两个中等质量的碎片。