Fisija je cijepanje atomske jezgre na dvije ili više lakših jezgara koje prate energija pustiti. Izvorni teški atom nazvan je matičnim jezgrom, a lakše jezgre su kćerke jezgre. Fisija je vrsta nuklearne reakcije koja se može dogoditi spontano ili kao rezultat čestice koja udara u atomsko jezgro.
Razlog zbog kojeg se događa fisija je u tome što energija uspostavlja ravnotežu između elektrostatičkog odbijanja između pozitivno nabijenih protona i jake nuklearne sile koja drži protone i neutrone zajedno. Jezgro oscilira, pa odbojnost može svladati privlačnost kratkog dometa, uzrokujući cijepanje atoma.
Promjena mase i oslobađanje energije daju manje jezgre koje su stabilnije od izvornih teških jezgara. Međutim, kćerne jezgre mogu još uvijek biti radioaktivne. Energija oslobođena nuklearnom fisijom je znatna. Na primjer, cijepanjem jednog kilograma urana oslobađa se toliko energije koliko i izgaranje oko četiri milijarde kilograma ugljena.
Energija je potrebna da bi se cijepanje moglo dogoditi. Ponekad se to isporučuje prirodnim putem, radioaktivnim raspadom elementa. Drugi put se u jezgru dodaje energija za savladavanje energije nuklearnog vezanja koja drže protone i neutrone zajedno. U nuklearnim elektranama energetski neutroni su usmjereni u uzorak od
izotop uranij-235. Energija neutrona može uzrokovati raspad jezgre urana na bilo koji od različitih načina. Uobičajena reakcija fisije stvara barij-141 i kripton-92. U ovoj konkretnoj reakciji jedno uranovo jezgro probija se u barijino jezgro, kriptonsko jezgro i dva neutrona. Ta dva neutrona mogu ići na razdvajanje drugih jezgra urana, što rezultira nuklearnom lančanom reakcijom.Hoće li se dogoditi lančana reakcija ili ne, ovisi o energiji neutrona koji se oslobađaju i koliko su blizu susjedni atomi urana. Reakcija se može kontrolirati ili moderirati unošenjem tvari koja apsorbira neutrone prije nego što mogu reagirati s više atoma urana.