La fission nucléaire est la désintégration d’un noyau atomique lourd (uranium par exemple) en deux ou plusieurs noyaux plus légers. Elle s’accompagne de l’émission de 2 ou 3 neutrons et d’une grande quantité d’énergie. En milieu confiné, les neutrons émis bombardent d’autres noyaux, provoquant une réaction en chaîne contrôlée (réacteur nucléaire) ou non contrôlée (bombes atomiques).

La somme des masses de tous les fragments émis est légèrement inférieure à la masse d'origine. C'est ce défaut de masse qui est converti en énergie selon la fameuse loi d'Einstein E = mc².

Il ne faut pas confondre fission nucléaire et fusion nucléaire.