核裂變，又稱核分裂，是一種核反應形式，其中重的原子核（如鈾核或鈈核）分裂成兩個或多箇質量較小的原子核。
這種反應通常在原子核吸收一箇中子後發生，分裂後的原子核會釋放更多的中子和巨大的能量，這些釋放的中子可以繼續引發其他原子核的裂變，形成所謂的鏈式反應。核裂變是原子彈和核能發電廠能量來源的基礎，鈾-235的裂變在覈電廠中最爲常見。核裂變分爲自發裂變和誘發裂變，自發裂變是指原子核非常不穩定，能夠自發裂變成兩個更穩定的中等質量原子核；誘發裂變則需要人爲提供一些能量或刺激，激發不穩定的原子核變得更不穩定從而發生裂變。