Fisyon sonucunda ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyon yapabilen atom çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanmasıdır. Kontrolsüz bir zincirleme reaksiyon, çok kısa bir süre içinde çok büyük bir enerjinin ortaya çıkmasına neden olur. Atom bombasının patlaması bu şekildedir.

Nükleer fisyon reaksiyonundan 235U gibi bölünebilen çekirdeklerin nötron kaparak yeni çekirdeklere bölünmesi ve daha fazla sayıda nötron oluşturması. Oluşan bu yeni nötronlar sayesinde reaksiyon büyüyerek ilerler.