Uma reação que inicia a sua própria repetição. Em uma reação em cadeia da fissão, um núcleo fissionável absorve um nêutron e fissões espontaneamente, liberando nêutrons adicionais. Estes, por sua vez, podem ser absorvidos por outros núcleos físseis, liberando ainda mais neutrões. A reação em cadeia da fissão é auto-sustentável quando o número de nêutrons liberados em um determinado momento é igual a ou excede o número de nêutrons perdidos pela absorção em material nonfissionable ou pela fuga do sistema.