אורניום הוא יסוד כבד, ולכן כאשר פוגעים נויטרונים בגרעין שלו, הוא נעשה בלתי יציב, ומתפרק לגרעיני חומרים אחרים, תוך שחרור כמות גדולה של אנרגיה.

בנוסף לאנרגיה המשתחררת בתגובה הגרעינית, משתחררים בה גם נויטרונים, המשמשים להמשך תגובת השרשרת.