যখন একটি নিউক্লিয় বিক্রিয়ার কারণে পরবর্তীতে আরও এক বা একাধিক বিক্রিয়া ঘটে এবং এই বিক্রিয়া ধারাবাহিকভাবে অগ্রসর হয় তখন তাকে নিউক্লিয় শৃঙ্খল বিক্রিয়া বলে। ভারি আইসোটোপ(যেমন- ২৩৫U ) এর বিভাজন এক ধরনের নিউক্লিয় বিক্রিয়া। যেকোন রাসায়নিক বিক্রিয়ার চেয়ে নিউক্লিয় শৃঙ্খল বিক্রিয়ায় কয়েক লক্ষ গুণ বেশি শক্তি নির্গত হয়।