La cantidad mínima de material necesaria para sostener una reacción nuclear se llama masa crítica. La masa crítica es la cantidad más pequeña de material fisionable que puede sostener una reacción en cadena. El tamaño de la masa crítica depende del tipo de material fisionable que se utilice, la densidad del material y la geometría del material. Por ejemplo, la masa crítica del uranio-235 es de unos 52 kilogramos, mientras que la masa crítica del plutonio-239 es de unos 10 kilogramos.