O processo de um átomo se transformar em outro átomo e liberar energia é a transmutação nuclear. A transmutação nuclear é um fenômeno no qual os núcleos dos átomos são reorganizados para formar os núcleos de outros átomos, acompanhados pela liberação de quantidades significativas de energia. Um exemplo bem conhecido de transmutação nuclear é a fusão nuclear, onde dois núcleos atômicos menores se combinam para formar um núcleo atômico maior, liberando uma grande quantidade de energia. Outro exemplo é a fissão nuclear, onde um único grande núcleo atômico se divide em dois ou mais núcleos atômicos menores, também acompanhado pela liberação de energia substancial.