Ko se pojavi spontano, samozadosten verižna reakcija zadostna količina ali urana 235 ali plutonija 239 je združila. V verižno reakcijo, delitev atomskih jeder povzroča emisijo delcev, imenovanih nevtroni, ki v zameno, povzročajo druge jedra razdeliti. Nevtronsko je subatomski delec nosi nobene električni naboj, ki še naprej razdeliti jedra drugih atomov, ki izhajajo iz hitrega cepitev jeder, tako izdelati kombinirano energijo imenovano cepitev eksplozija. Količina urana ali plutonija zahtevano, se imenuje kritična masa, je odvisna od sestave in oblike materiala. Ustvarjanje verižno reakcijo zahteva najmanj znesek cepljivega materiala, znan kot kritično maso. Na splošno velja, plutonij 239 ima manjšo kritično maso kot urana 235. Kritična masa za trdne krogle plutonija 239 je le okoli 35 funtov (16 kg). Fisije orožje je eksplodirajo zaradi zelo hitro združuje več kot dovolj cepljivega materiala za oblikovanje kritične mase. Fisiji reakcije nadaljuje skozi material pri nenadzorovano hitrostjo, ki vodi do sproščanja ogromno količino energije, v zelo kratkem času manj kot milijoninko sekunde. Podkritičen masa je masa premajhna za podporo samozadosten verižno reakcijo.
Obstajata vsaj dve osnovne metode, ki se uporabljajo, da bi fisije bomba eksplodirala. V eni metodi, uporabljeni v atomski bombi padla na Hirošimo, dve mase urana 235 poganja skupaj s kemičnim eksplozivne sile. (Obe masi je treba združiti tako hitro, da se prepreči material iz piha narazen pred večino urana podvržen cepitev.) To se imenuje metoda pištola tipa, dva sub kritični kosov urana damo v napravo, podobno sod pištola kjer enodelna temelji na enem koncu cilindra, druga pa je v odmiku od prvega, z močno konvencionalno eksploziv za njim. Oba konca cilindra so zaprti. Ko je varovalka orožja sproži, konvencionalni eksploziv poganja drugo sub kritične mase pri visoki hitrosti v prvi in nastalo skupna masa takoj postane zelo natančna kar povzroča hitro, samovzdrževalno verižno reakcijo in eksplozije. Pri drugi metodi, ki se uporablja v bomba padla na Nagasaki, so številni visoko eksplozivnih dajatev se uporablja, da bi zatrli votlo kroglo plutonija v gosto žogo. To se imenuje metodo implozije, kjer je podkritičen maso pretvori v superkritičnem s stiskanjem, da se zmanjša njen volumen. Podkritičen masa je v središču orožja, in je obdana z običajnimi eksploziva. Ko je varovalka za orožje sprožilo, vse običajne eksplozivi se ug
