Stan krytyczny – stan reaktora jądrowego, w którym liczba neutronów powstających w reaktorze w jednostce czasu w wyniku rozszczepień jest równa dokładnie liczbie neutronów traconych w tym samym czasie wskutek ich pochłaniania i ucieczki. W stanie krytycznym reakcja rozszczepienia przebiega jako samopodtrzymująca się reakcja, która może przebiegać z dowolną i stałą szybkością; strumień neutronów i moc wytwarzana w rdzeniu jest stała w czasie.
Jeżeli w reaktorze liczba rozszczepień zmniejsza się w czasie to reakcja wygasa; reaktor ten znajduje się wtedy w stanie podkrytycznym. Jeżeli liczba rozszczepień wzrasta, reaktor jest w stanie nadkrytycznym.
Współczynnik powielania neutronów Wskaźnikiem informującym o stanie krytyczności reaktora (reakcji rozszczepienia) jest współczynnik powielania neutronów informuje on o zmianie liczby neutronów powstających w wyniku rozszczepienia w kolejnych pokoleniach reakcji.