Fission är uppdelningen av en atomkärna i två eller flera lättare kärnor tillsammans med energi släpp. Den ursprungliga tunga atomen kallas moderkärnan, och de ljusare kärnorna är dotterkärnor. Fission är en typ av kärnreaktion som kan uppstå spontant eller som ett resultat av en partikel som slår en atomkärna.
Anledningen till att klyvningen uppstår är att energi förvärrar balansen mellan den elektrostatiska avstötningen mellan positivt laddade protoner och den starka kärnkraften som innehar protoner och neutroner tillsammans. Kärnan oscillerar, så att avvisningen kan övervinna kortdistansattraktionen, vilket får atomen att delas.
Massförändringen och energiutgivningen ger mindre kärnor som är mer stabila än den ursprungliga tunga kärnan. Dotterkärnorna kan dock fortfarande vara radioaktiva. Energin som frigörs genom kärnklyvning är betydande. Till exempel släpper klyvningen av ett kilo uran lika mycket energi som att bränna cirka fyra miljarder kilogram kol.
Energi krävs för att klyvning ska inträffa. Ibland levereras detta naturligt, från radioaktivt förfall av ett element. Andra gånger läggs energi till en kärna för att övervinna den kärnkraftsbindande energin som håller protonerna och neutronerna samman. I kärnkraftverk riktas energinutroner in i ett prov av
isotopen uran-235. Energin från neutronerna kan orsaka att urankärnan bryts på något av ett antal olika sätt. En vanlig klyvningsreaktion producerar barium-141 och krypton-92. I denna specifika reaktion bryter en urankärna in i en bariumkärna, en kryptonkärna och två neutroner. Dessa två neutroner kan fortsätta att dela upp andra urankärnor, vilket resulterar i en kärnreaktion.Huruvida en kedjereaktion kan inträffa beror på energin i neutronerna som släpps och hur nära grannens uranatomer är. Reaktionen kan kontrolleras eller modereras genom att införa ett ämne som absorberar neutroner innan de kan reagera med fler uranatomer.