Спонта́нное деле́ние — разновидность радиоактивного распада тяжёлых атомных ядер. Спонтанное деление является делением ядра, происходящим без внешнего возбуждения (вынужденного деления), и даёт такие же продукты, как и вынужденное деление: осколки (ядра более лёгких элементов) и несколько нейтронов. По современным представлениям, причиной спонтанного деления является туннельный эффект.

Вероятность спонтанного деления растёт с увеличением числа протонов в ядре. Эта вероятность зависит от параметра ${\displaystyle Z^{2}/A,}$ где Z — число протонов, а A — общее число нуклонов. При приближении значения этого параметра к 45 вероятность спонтанного деления стремится к единице, что накладывает ограничения на возможность существования сверхтяжёлых ядер.

Для ядер таких элементов, как уран и торий, спонтанное деление является очень редким процессом; их ядра намного чаще распадаются по другим каналам распада (значение параметра Z²/A для ядер урана и тория порядка 35). С увеличением показателя Z²/A вероятность спонтанного деления ядер быстро растёт.

Явление спонтанного деления используется в методе радиоизотопного датирования возраста ископаемых остатков, метеоритов и т.д.