Em um reator nuclear, ocorre um tipo de reação nuclear chamada fissão nuclear. A fissão nuclear é um processo em que o núcleo de um átomo é dividido em dois ou mais núcleos menores, acompanhado pela liberação de uma grande quantidade de energia. Essa energia é a que é aproveitada nos reatores nucleares para gerar eletricidade.

Na maioria dos reatores nucleares comerciais, a reação de fissão nuclear envolve a divisão dos átomos de urânio-235. Os nêutrons são usados ​​para bombardear átomos de urânio-235, fazendo com que eles se dividam em átomos menores, como criptônio e bário, juntamente com a liberação de nêutrons adicionais e uma quantidade significativa de energia na forma de calor.

Os nêutrons liberados no processo de fissão podem então dividir outros átomos de urânio-235, criando uma reação em cadeia. Para controlar esta reação em cadeia e manter uma taxa constante de fissão, barras de controle feitas de materiais absorventes de nêutrons são usadas para absorver o excesso de nêutrons e regular a potência do reator.

Este processo de fissão nuclear cuidadosamente controlado permite que os reatores nucleares gerem grandes quantidades de energia térmica, que é então usada para produzir vapor e acionar turbinas para geração de eletricidade.