二分分裂，也稱為binary fission，是細菌、鞭毛植物、矽藻和大部分原生動物等單細胞生物進行無性繁殖的方法之一。這種分裂方式包括縱裂和橫裂兩種形式。在細菌中，由於沒有核膜，DNA分子附著在細胞膜上並複製為二，然後隨著細胞膜的延長，複製而成的兩個DNA分子彼此分開。同時，細胞中部的細胞膜和細胞壁向內生長，形成隔膜，將細胞質分成兩半，形成兩個子細胞。這個過程被稱為細菌的二分分裂。
除細菌以外，二分分裂也是原生動物最普遍的一種無性生殖。分裂時細胞核先由一個分為二個，DNA分子均等的分布在兩個子核中，隨後細胞質也分別包圍兩個細胞核，形成兩個大小、形狀相等的子體。二分分裂可以是縱裂，如眼蟲；也可以是橫裂，如草履蟲；或者是斜分裂，如角藻。