A gyakorlati felhasználásokban (atombomba, atomerőmű) a maghasadás neutron befogása miatt következik be. Azonban néhány, nagy rendszámú (főleg alfa-aktív) atommag képes "magától szétesni", ezt hívjuk spontán hasadásnak ($\mathrm{SF}$, spontaneous fission). Ilyenkor az atommag két darab, hasonló tömegszámú magra esik szét, de mivel a közepes magokban az energatikailag optiomális neutron-proton arány kisebb, mint a nagy tömegszámú magok esetében, ezért spontán hasadáskor jellemzően neutronok is felszabadulnak. Néhány, fontosabb spontán hasadást produkáló mag:
| Izotóp | A radioaktív bomlás felezési ideje (év) | A spontán hasadások részaránya az összes bomlásból | Egy spontán hasadában felszabaduló neutronok átlagos száma | A spontán hasadásokra számolt felezési idő (év) |
| \(\mathrm{{}^{235}U}\) | \(7\cdot 10^8\) | \(2\cdot 10^{-7}\ \%\) | \(1,86\) | \(3,5\cdot 10^{17}\) |
| \(\mathrm{{}^{238}U}\) | \(4,5\cdot 10^9\) | \(5,4\cdot 10^{-5}\ \%\) | \(2,07\) | \(8,4\cdot 10^{15}\) |
| \(\mathrm{{}^{239}Pu}\) | \(24\ 000\) | \(4,4\cdot 10^{-10}\ \%\) | \(2,16\) | \(5,5\cdot 10^{15}\) |
| \(\mathrm{{}^{240}Pu}\) | \(6500\) | \(5\cdot 10^{-6}\ \%\) | \(2,21\) | \(1,2\cdot 10^{11}\) |
| \(\mathrm{{}^{250}Cm}\) | \(8300\) | \(74\%\) | \(3,31\) | \(1,1\cdot 10^4\) |
| \(\mathrm{{}^{252}Cf}\) | \(2,6\) | \(3\%\) | \(3,73\) | 86 |
A természetben máig megtalálható \(\mathrm{{}^{235}U}\) és \(\mathrm{{}^{238}U}\) uránizotópok spontán hasadásakor kirepülő neutronok befogódhatnak sokféle atommagba, emiatt csomó új izotóp keletkezik az urántartalmú ércekben.
A spontán hasadásnak a plutóniumbombában van jelentősége, lásd itt.