Нуклеарна енергија се добија из уранијума, радиоактивног елемента. Када се језгро атома У-235, изотоп уранијума, раздвоји неутроном, он ослобађа топлоту и друге неутроне. Ови ослобођени неутрони могу проузроковати цепање других оближњих атома У-235, што резултира ланчаном реакцијом која се назива нуклеарна фисија, која је моћан извор топлоте. Ова топлота се може искористити за генеришу пару, који турбине снабдева електричном енергијом у индустријским размерама.
Приближно 12% светске енергије потиче од нуклеарне фисије у нуклеарним реакторима. Укупно тренутно ради 430 нуклеарних реактора у 31 земљи, а још 70 их је тренутно у изградњи широм света. Француска је светски лидер у нуклеарној енергији, генеришући три четвртине укупне електричне енергије нуклеарним реакторима. За поређење, Сједињене Државе око петину електричне енергије добијају из нуклеарне енергије. Неке земље попут Шведске и Русије такође користе топлоту генерисану нуклеарном цепањем за директно загревање домова и зграда. Нуклеарна енергија има и друге примене: 200 мањих нуклеарних реактора покреће 150 бродова широм света, укључујући нуклеарне подморнице, ледоломце и носаче авиона.