Величина критической массы зависит от свойств вещества (таких, как
сечения деления и радиационного захвата), от плотности, количества примесей, формы изделия, а также от окружения. Например, наличие
отражателей нейтронов может сильно уменьшить критическую массу.
В
ядерной энергетике параметр критической массы является определяющим при конструировании и расчетах самых разнообразных устройств использующих в своей конструкции различные изотопы или смеси изотопов элементов способных в определенных условиях к ядерному делению с выделением колоссального количества энергии. Например при проектировании мощных
радиоизотопных генераторов в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, параметр критической массы ограничивает мощность такого устройства. При расчетах и производстве ядерного и термоядерного оружия параметр критической массы существенным образом влияет как на конструкцию взрывного устройства, так и на его стоимость и сроки хранения. В случае проектирования и строительства атомного реактора, параметры критической массы также ограничивают как минимальные так и максимальные размеры будущего реактора.