Um reator nuclear é uma instalação que produz eletricidade girando turbinas com vapor que é produzido fervendo água com material radioativo. O material radioativo é geralmente o urânio-235, que consiste em pequenos grânulos de cerâmica envoltos em uma haste de metal. A reação química que produz radiação ocorre quando um nêutron atinge um átomo de urânio, transformando-o em U-236 e fazendo-o se dividir em dois átomos diferentes e expelir nêutrons. A divisão contínua de átomos é chamada de fissão.
Apesar dos temores comuns, um reator nuclear não pode explodir da mesma maneira que uma bomba nuclear porque a reação em cadeia é controlada com bastões que absorvem nêutrons. Uma bomba nuclear é o resultado de uma reação em cadeia descontrolada. Além disso, o material físsil em um reator é diferente de uma bomba termonuclear. Reatores nucleares operam sob estritas diretrizes de segurança.Existem dois tipos de reatores de fissão: reatores de água fervente e reatores de água pressurizada. Ambos têm a mesma função, mas os BWRs usam o vapor do núcleo do reator para girar as turbinas do gerador diretamente. Os PWRs incluem dois sistemas fechados de água separados. O primário é pressurizado para evitar a ebulição, e o calor é transferido para o outro, que ferve e alimenta a turbina.
Um dos objetivos da comunidade científica nuclear é criar um reator de fusão, ou um reator que produza sua radiação por meio da fusão, um processo mais poderoso visto em estrelas. No entanto, a fusão nuclear requer
enormes quantidades de calor que tornam o custo proibitivo de tentar.