核裂变是一种核反应。当一个原子分裂成更小的原子时，就会发生核裂变。有些裂变反应会释放出巨大的能量，并被用于核武器和核反应堆。核裂变是德国核化学家奥托-哈恩和他的助手弗里茨-斯特拉斯曼于1938年12月在柏林发现的。
原子是构成化学元素（如氢、氧、镁）的最小粒子。所有的原子都非常小。原子是由三种成分或粒子组成的：质子、中子和电子。质子，中子和电子。质子和中子聚集在一起，形成一个球，称为原子核，位于每个原子的中心。电子在"电子云"中围绕原子核运行。具有大核的元素，如铀和钚，可以发生裂变。
如果一个(相对)非常大的原子核被一个缓慢移动的中子击中，它有时会变得不稳定，并分裂成两个原子核。当原子核破裂（或裂变）时，它会释放能量，主要是以伽马射线和热量的形式释放。它还会使一些中子从原子核中释放出来。
对于少数同位素（质子量相同但中子量不同的原子），这种裂变可以释放出许多中子。如果这些中子再撞击其他原子，就会使其他原子分裂。这种情况会不断地发生。这就是所谓的核连锁反应，它可以很快地释放出巨大的能量。核链反应释放的能量是以千吨为单位的。1千吨相当于1000吨TNT（三硝基甲苯）的能量。
在核弹中，这必须非常迅速地发生，以产生非常大的爆炸。在核反应堆中，这必须缓慢地发生，以产生热量。热量被用来将水煮沸成蒸汽，从而带动蒸汽轮机发电。
