L'energia nucleare è derivata dall'uranio, un elemento radioattivo. Quando il nucleo di un atomo di U-235, un isotopo dell'uranio, viene diviso da un neutrone, rilascia calore e altri neutroni. Questi neutroni rilasciati possono causare la scissione di altri atomi di U-235 vicini, provocando una reazione a catena chiamata fissione nucleare che è una potente fonte di calore. Questo calore può essere utilizzato per generare vapore, che alimenta le turbine per fornire elettricità su scala industriale.
Circa il 12% dell'energia mondiale deriva dalla fissione nucleare nei reattori nucleari. In totale, attualmente operano 430 reattori nucleari in 31 paesi, con altri 70 attualmente in costruzione in tutto il mondo. La Francia è il leader mondiale nell'energia nucleare, generando tre quarti della sua elettricità totale utilizzando reattori nucleari. Gli Stati Uniti, in confronto, ottengono circa un quinto della loro elettricità dal nucleare. Alcuni paesi come la Svezia e la Russia utilizzano anche il calore generato dalla fissione nucleare per riscaldare direttamente case ed edifici. L'energia nucleare ha anche altre applicazioni: 200 reattori nucleari più piccoli alimentano 150 navi in tutto il mondo, inclusi sottomarini nucleari, rompighiaccio e portaerei.