In un reattore nucleare si verifica un tipo di reazione nucleare chiamata fissione nucleare. La fissione nucleare è un processo in cui il nucleo di un atomo viene diviso in due o più nuclei più piccoli, accompagnato dal rilascio di una grande quantità di energia. Questa energia è quella che viene sfruttata nei reattori nucleari per generare elettricità.

Nella maggior parte dei reattori nucleari commerciali, la reazione di fissione nucleare comporta la scissione degli atomi di uranio-235. I neutroni vengono utilizzati per bombardare gli atomi di uranio-235, provocandone la divisione in atomi più piccoli, come kripton e bario, insieme al rilascio di neutroni aggiuntivi e di una quantità significativa di energia sotto forma di calore.

I neutroni rilasciati dal processo di fissione possono poi dividere altri atomi di uranio-235, creando una reazione a catena. Per controllare questa reazione a catena e mantenere un tasso costante di fissione, vengono utilizzate barre di controllo realizzate con materiali che assorbono i neutroni per assorbire i neutroni in eccesso e regolare la potenza in uscita dal reattore.

Questo processo di fissione nucleare attentamente controllato consente ai reattori nucleari di generare grandi quantità di energia termica, che viene poi utilizzata per produrre vapore e azionare turbine per la generazione di elettricità.