235U ділиться під впливом нейтронів будь-якої енергії. Енергія порушення ядра 235U після захоплення теплового нейтрона перевищує висоту потенційного бар'єру, в той час як для 238U енергія збудження менше висоти бар'єру на 1 МеВ. Тому теплові нейтрони не викликають поділу 238U.
Поділ атомних ядер може бути викликано різними частинками, проте практично найвигідніше використовувати для цієї мети нейтрони. Відсутність кулонівського відштовхування дозволяє нейтронам зі скільки завгодно малою кінетичною енергією наблизитися до ядра на відстань менше радіусу дії ядерних сил.
При розподілі важких ядер під впливом нейтронів з'являються нові нейтрони. Наприклад, при кожному розподілі ядра урану 92U235 у середньому виникає 2.4 нейтрони. Частина цих нейтронів може викликати знову розподіл ядер. Такий лавиноподібний процес називається ланцюговою реакцією.
При бомбардуванні нейтронами ядра обох ізотопів можуть розщеплюватися на два уламки. При цьому реакція поділу 23592U найбільш інтенсивно йде на повільних (теплових) нейтронах, в той час як ядра 23892U вступають у реакцію поділу тільки зі швидкими нейтронами з енергією порядку 1 МеВ.