La fisión nuclear es mucho más enérgica que la reacción química de una masa equivalente. La bomba Fat Man de implosión que se lanzó sobre Nagasaki, Japón, por ejemplo, contenía 14 libras de plutonio . Un explosivo químico convencional habría requerido más de 20,000 toneladas de TNT para ofrecer el mismo rendimiento.
Las reacciones químicas tratan con la formación y el deterioro de los enlaces entre los átomos y las moléculas. Tales reacciones pueden ser simples y bien entendidas o complejas e impredecibles. Las reacciones químicas suelen ser sensibles a su entorno, ya que la temperatura, la presión del aire y la presencia o ausencia de otros químicos pueden alterar radicalmente el resultado de la reacción.
La fisión nuclear es el proceso de división del núcleo de un elemento pesado, generalmente un metal como el uranio o el plutonio, para producir elementos de descomposición más ligeros. El proceso es más simple que la mayoría de las reacciones químicas, y se puede entender en términos de física fundamental. El ambiente químico en el que se produce la fisión es en gran medida inmaterial, aunque el ambiente dentro de un recipiente del reactor se controla cuidadosamente, ya que la reacción tiene lugar completamente dentro de la capa electrónica de los átomos.
La fisión atómica casi siempre se realiza en un esfuerzo por generar energía. Mientras que las reacciones de combustión liberan la energía almacenada de los compuestos químicos, las reacciones de fisión para la masa equivalente son aproximadamente 2 millones de veces más energéticas.