চেইন বিক্রিয়া হলো পর্যায়ক্রমে সংঘটিত নিউক্লিয় ফিশন বিক্রিয়া। এটি এমন এক প্রকার ফিশন বিক্রিয়া যা একবার শুরু হলে অতিরিক্ত শক্তি সরবরাহ ব্যতিরেকে পরপর চলতে থাকে এবং প্রচুর পরিমাণে শক্ত নির্গত হয়। বিক্রিয়া একবার শুরু হলে জ্যামিতিক হারে বিক্রিয়ার সংখ্যা বাড়তে থাকে এবং সমগ্র প্রক্রিয়াটি চেইন বা শিকলের মত পরপর চলতেই থাকে। তাই এ প্রকার বিক্রিয়াকে চেইন বিক্রিয়া বা শৃঙ্খল বিক্রয়া বলা হয়।
চেইন বিক্রিয়া দুই প্রকার। যথা–
১. নিয়ন্ত্রিত চেইন বিক্রিয়া (Controlled chain reaction)
২. অনিয়ন্ত্রিত চেইন বিক্রিয়া (Uncontrolled chain reaction)