La gráfica de estabilidad nuclear representa la energía de enlace por nucleón ($E_B/A$) en función del número másico $A$. Esta curva tiene un máximo en torno a $A \approx 56$ (hierro, $^{56}$Fe), con un valor de aproximadamente $8{,}8 \text{ MeV/nucleón}$, y desciende hacia ambos lados: hacia los núcleos muy ligeros ($A$ pequeño) y hacia los núcleos muy pesados ($A$ grande).

La fisión nuclear ocurre de forma espontánea (o inducida) en la zona de núcleos pesados, con $A > 56$ (por ejemplo, uranio $^{235}$U, plutonio). En esta región, la energía de enlace por nucleón es menor que en la zona del hierro.Cuando un núcleo pesado se divide en dos núcleos más ligeros (más cercanos al máximo de la curva), los productos tienen una energía de enlace por nucleón mayor que el núcleo original. Esto significa que los productos son más estables, y la diferencia de energía de enlace se libera en forma de energía cinética y radiación.

En términos energéticos: la energía de enlace total de los productos es mayor que la del núcleo inicial, por lo que el proceso es energéticamente favorable (espontáneo o inducido). El sistema evoluciona hacia una configuración de mayor estabilidad.

La fusión nuclear ocurre en la zona de núcleos ligeros, con $A < 56$ (por ejemplo, $^2$H, $^3$H, $^4$He). En esta región, la energía de enlace por nucleón también es menor que en el máximo de la curva.Cuando dos núcleos ligeros se unen para formar un núcleo más pesado (más próximo al máximo), el producto tiene mayor energía de enlace por nucleón que los núcleos originales. La diferencia de energía de enlace también se libera, y el proceso es energéticamente favorable.

En ambos casos, la dirección del proceso (fusión o fisión) es aquella que acerca el sistema al máximo de la curva de energía de enlace por nucleón (entorno del $^{56}$Fe). El sistema siempre evoluciona hacia configuraciones nucleares más estables, liberando energía:

En ambas reacciones, la energía liberada es proporcional a la diferencia de energía de enlace entre productos y reactivos: $\Delta E = (E_{B,\text{productos}} - E_{B,\text{reactivos}}) > 0$, lo que confirma que el proceso es exoenergético y, por tanto, espontáneo desde el punto de vista energético.