Samorzutne rozszczepienie jądra atomowego (nazywane również spontanicznym, oznaczane skrótem SF, od ) – forma rozpadu promieniotwórczego (przemiany jądrowej) charakterystyczna dla bardzo ciężkich jąder atomowych. Pierwiastkami najbardziej podatnymi na ten rodzaj rozpadu są ciężkie aktynowce, np. mendelew lub lorens, i transaktynowce, np. rutherford. W uranie lub torze (ostatnimi pierwiastkami praktycznie występującymi w przyrodzie) spontaniczne rozszczepienie zachodzi, jednak z tak małym prawdopodobieństwem, że zazwyczaj jest pomijane przy podawaniu sposobów rozpadu danego izotopu pierwiastka (z wyjątkiem bardzo dokładnych obliczeń aktywności próbek zawierających te nuklidy).
Matematycznie kryterium możliwości zajścia rozszczepienia spontanicznego określa wzór:
gdzie Z jest liczbą atomową nuklidu, zaś A jego liczbą masową (np. dla uranu-238 jest to Z = 92 oraz A = 238).