Nuklearna lančana reakcija nastaje zbog samoodržanja nuklearne fisije, tako da fisijski neutroni, kojih je prosječno oko 2,5 po fisiji jedne atomske jezgre, uzrokuju nove fisije. Samoodržanje nuklearne fisije može se ostvariti ako bar jedan od tih neutrona prouzroči novu fisiju u okolnim jezgrama. Tim procesom dolazi do kontinuiranog oslobađanja fisijske energije na kontrolirani način u posebnim uređajima koji se zovu nuklearni reaktori.