Mewn ffiseg niwclear a chemeg niwclear, math o adwaith niwclear ydy ymholltiad niwclear. Mae cnewyllyn yr atom yn hollti'n rhannau llai, ysgafnach gan ryddhau niwtronau a phrotonau rhydd a elwir yn belydr gamma. Mae ymhollti elfennau trwm yn rhyddhau peth wmbredd o ynni ar ffurf egni electromagnetig ac egni cinetig.

Mae ymhollti niwclear yn creu ynni niwclear ac i'w ganfod oddi mewn i arfau niwclear ar ffurf ffrwydriad. Mae'r ddau yma'n digwydd pan fo rhai deunyddiau a elwir yn danwydd niwclear yn mynd drwy'r weithred yma o ymhollti pan cânt eu taro gan y niwtronau rhydd yma, gan greu rhagor o niwtronau wrth iddyn nhw dorri i fyny'n ddarnau llai. Caiff y broses hon ei hailadrodd dro-ar-ôl-tro ar ffurf adwaith cadwyn sy'n rhyddhau gwres y gellir ei harneisio neu ei ffrwyno a'i reoli mewn adweithydd niwclear neu'n gyflym ac ar raddfa na ellir ei reoli mewn bom atomig.