Nükleer fisyon, bir nükleer reaksiyon sırasında bir atomun nükleer parçalanmasıdır. Bu parçalanma, atomun nükleer yapısının çok büyük bir enerjiyle parçalandığı ve bu parçalanma sırasında atomun parçalarından bazılarının çıktığı anlamına gelir. Nükleer fisyon, özellikle uranyum-235 ve plutoniyum-239 gibi bazı radioaktif elementlerin nükleer reaksiyonları sırasında meydana gelir.
Nükleer fisyon, nükleer enerji üretiminde kullanılır. Örneğin, nükleer santrallerde, nükleer fisyon reaksiyonları sırasında oluşan enerji, elektrik üretiminde kullanılır. Aynı zamanda, nükleer fisyon, savaş amaçlı silahların yapımında da kullanılmıştır.
Nükleer fisyon reaksiyonları, çok yüksek enerji ve ısı üretirler ve bu nedenle, kontrol altına alınamazsa, ciddi bir tehlike oluşturabilirler. Bu yüzden, nükleer fisyon reaksiyonlarının kontrolü ve güvenliği çok önemlidir.