אנרגיה גרעינית נגזרת מאורניום, יסוד רדיואקטיבי. כאשר גרעין האטום של U-235, איזוטופ של אורניום, מפוצל על ידי נויטרון, הוא משחרר חום ונויטרונים אחרים. נויטרונים משוחררים אלה עלולים לגרום להתפצלות אטומים U-235 סמוכים אחרים, וכתוצאה מכך תגובת שרשרת הנקראת ביקוע גרעיני המהווה מקור חזק לחום. ניתן להשתמש בחום זה לייצר קיטור, שמניע טורבינות לספק חשמל בקנה מידה תעשייתי.
כ- 12% מהאנרגיה העולמית נגזרת מביקוע גרעיני בכורים גרעיניים. בסך הכל פועלים כיום 430 כורים גרעיניים ב -31 מדינות, כאשר 70 נוספים נמצאים כעת בבנייה ברחבי העולם. צרפת היא המובילה בעולם בתחום האנרגיה הגרעינית, והיא מייצרת שלושה רבעים מכלל החשמל שלה באמצעות כורים גרעיניים. ארצות הברית, לשם השוואה, משיגה כחמישית מהחשמל שלה מכוח גרעיני. מדינות מסוימות כמו שוודיה ורוסיה משתמשות גם בחום שנוצר מביקוע גרעיני כדי לחמם ישירות בתים ומבנים. לאנרגיה גרעינית יש יישומים אחרים גם: 200 כורים גרעיניים קטנים יותר מפעילים 150 ספינות ברחבי העולם, כולל צוללות גרעיניות, שוברי קרח ונושאות מטוסים.