İkili fisyon ("ikiye bölünme") bir tür eşeysiz üremedir. Bakteriler gibi prokaryotlarda en yaygın üreme şeklidir. Amip ve Paramoecium gibi bazı tek hücreli Ökaryotlarda görülür. İkili fisyonda DNA replikasyonu ve ayrımı aynı anda gerçekleşir.
İkili fisyonda, tamamen büyümüş ana hücre ikiye bölünerek iki havuz üretir. Genetik materyalini kopyaladıktan sonra, ana hücre iki eşit büyüklükte yavru hücreye bölünür. Genetik materyal çoğaltılır, ardından eşit olarak bölünür. Yavru hücreler genetik olarak özdeştir (replikasyon sırasında bir mutasyon meydana gelmediği sürece).

İkili fisyon sırasında DNA molekülü bölünür ve iki DNA molekülü oluşturur. Daha sonra hücre, her bir molekülün bakterinin karşı tarafına doğru hareket etmesi için yer yaratmak üzere büyür. Aynı zamanda hücre zarı da bölünerek 2 yavru hücre oluşturur. Bölünmeden sonra yeni hücreler büyür ve süreç kendini tekrarlar.
İkili fisyon ökaryotik doku hücrelerinde meydana gelir, ancak süreç daha karmaşıktır: bkz. mitoz.
Temel olarak, bir hücre DNA'sını kopyalar ve sonra ortadan bölünerek iki yavru hücre oluşturur.