核裂变(nuclear fission)是一个原子核分裂成几个原子核的变化。

只有一些质量非常大的原子核像铀、钍等才能发生核裂变。

这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变……，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。

原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。