原子弹是利用铀和钚等较容易裂变的重原子核在核裂变瞬间发出巨大能量的原理而发生爆炸的。
铀-235和钚-239此类重原子核在中子的轰击后，通常会分裂变成二个中等质量的核，同时再放出2-3个中子和200兆电子伏特能量。
在裂变中放出的中子，一些在裂变系统中损耗了，而一些则继续进行重核裂变（继续轰击重原子核）反应。
只要在每一次的核裂变中所裂变出的中子数平均多余一个（即中子的增值系数大于1），核裂变就可继续进行。
一次一次的反应后，裂变出的中子总数以指数形式增长，而产生的能量也随之剧增，如果不加控制，这个裂变系统会变为一个激烈的链式裂变反应。
