核裂變是指由質量較大的原子核，分裂成兩個或多個質量較小原子核的一種核反應形式。核電廠的能量就是來源于核裂變。
用中子轟擊易裂變原子核如鈾-235原子核，它會分裂成2個（偶爾3個）較輕的原子核，同時釋放出2個（有時3個）新中子，并釋放出很大的能量——原子核結合能。核裂變放出的中子有三條出路：①飛走；②被無效吸收，不引起新的裂變；③被鈾-235原子核吸收引起新的裂變。如果一個中子引起裂變后產生的中子，再被吸收引起新裂變即第三條出路的中子數目是1，裂變反應就會繼續下去，稱為“鏈式反應”。如果大于1，反應就越來越強；如果小于1，反應就越來越弱。設法增減第一條和第二條出路的中子數，就可對鏈式反應加以控制。要維持鏈式反應，第一條出路的中子數不能太多，為此，按一定比例和一定布置的裂變物質和其他物質只有達到某個體積時，才有可能維持鏈式反應，這個體積稱為“臨界體積”，其中所含的裂變物質的質量稱為該系統的“臨界質量”。