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核分裂性物質とは、それ自体は核分裂性を持たなくても、中性子吸収によって核分裂性物質に変換できる物質のことである。
原子炉内での照射によって核分裂性物質に変換できる天然由来の増殖性物質には、以下のようなものがある。
原子炉内で生成され、中性子1個を捕獲することで核分裂性物質に変換できる人工同位体には、以下のようなものがある。
他のアクチノイドの中には、核分裂性があり、かつ寿命が長く、崩壊する代わりにさらに中性子を捕獲して核分裂を起こすことができる同位体になるまでに、複数回の中性子捕獲を必要とするものもある。
これらの核種は最終的に核分裂を起こすのに合計3～4個の熱中性子を必要とし、熱中性子核分裂では約2～3個の中性子しか生成されないため、これらの核種は中性子の正味損失を表します。熱中性子スペクトルで運転される未臨界原子炉は、このような物質の蓄積または消費に応じて外部中性子源の強度を調整する必要があります。高速原子炉では、これらの核種は核分裂を起こすのに必要な中性子が少なく、核分裂時に生成される中性子も多くなる可能性があります。しかし、高速中性子では、熱中性子では起こり得ない(n,2n)反応や(n,3n)反応（入射した高速中性子が原子核に衝突し、複数の中性子が放出される）が起こる可能性もあります。
高速中性子炉、すなわち中性子減速材がほとんどまたは全くなく、高速中性子を利用する原子炉は、増殖炉として構成することができ、炉心周囲のブランケットに増殖性物質を使用したり、特殊な燃料棒に封入したりすることで、消費するよりも多くの核分裂性物質を生成する。プルトニウム238、プルトニウム240、プルトニウム242は増殖性であるため、これらの同位体やその他の非核分裂性同位体の蓄積は、それらを効率的に燃焼できない熱中性子炉よりも問題が少ない。熱スペクトル中性子を使用する増殖炉は、トリウム燃料サイクルを使用する場合にのみ実用的である。これは、ウラン233がプルトニウム239よりも熱中性子で遥かに確実に核分裂するためである。中性子スペクトルに関わらず、未臨界原子炉は増殖性物質から核分裂性核種を「増殖」させることができ、原理的には高速増殖炉で使用されるような高濃縮物質を必要とせずに、非常に低品位のアクチニド（例えば、現在の臨界熱中性子炉で使用するにはプルトニウム240含有量が高すぎる使用済みMOX燃料）を消費することができる。
増殖性物質の提案されている用途には、宇宙船の原子力推進用の核分裂性物質を製造するための宇宙ベースの施設が含まれます。この施設は、想定上、増殖性物質を地球から大気圏を安全に通過させて、地球と月のL1ラグランジュ点にある宇宙施設に配置し、そこで核分裂性物質を製造することで、地球から核分裂性物質を輸送する際の安全上のリスクを排除します。[ 2 ]ウランとトリウムは月にも存在しますが、特に地表付近では地球よりも供給量が少ないようです。月の原子力発電所の燃料として現地資源の利用が望まれる場合、増殖性物質を核分裂性物質に変換することは、資源をより長く持続させ、現在の濃縮技術で使用されている六フッ化ウランを製造するために化学的に攻撃的な揮発性フッ素を必要とするウラン濃縮の必要性を減らす方法となる可能性があります。