Lò phản ứng phân hạch hạt nhân tự nhiên là một hiện tượng hiếm gặp, xảy ra ở vùng nhất định trong tầng quặng urani có hàm lượng đủ giàu và khối lượng đủ lớn để phản ứng dây chuyền hạt nhân tự duy trì xảy ra. Điều này có thể được kiểm tra bằng cách phân tích các tỷ lệ đồng vị. Sự tồn tại của hiện tượng này được nhà vật lý người Pháp Francis Perrin phát hiện vào năm 1972 ở Oklo tại Gabon, châu Phi. Điều kiện để một lò phản ứng phân hạch hạt nhân tự nhiên có thể tồn tại đã được nhà khoa học người Mỹ gốc Nhật Paul Kazuo Kuroda dự đoán vào năm 1956 . Các điều kiện được tìm thấy là rất tương tự như những gì đã được dự đoán. Oklo là vùng mỏ duy nhất trên thế giới được biết về hiện tượng này, và bao gồm 16 đới (lò) mà tại đó các phản ứng phân hạch hạt nhân dây chuyền tự duy trì diễn ra hồi khoảng 1,7 tỷ năm trước đây, và duy trì trong khoảng thời gian một vài trăm ngàn năm. Trung bình 100 kW năng lượng nhiệt đã sinh ra trong thời gian đó .