Hay dos tipos de energía nuclear: la fisión y la fusión. La fisión se produce cuando un solo átomo se divide, liberando una explosión de energía y partículas. La fusión se produce cuando dos átomos se combinan para formar uno o más átomos nuevos. La fisión alimenta los reactores nucleares modernos, mientras que la fusión alimenta el sol.
La fisión nuclear se desarrolló durante la Segunda Guerra Mundial, inicialmente para impulsar armas devastadoras. Sin embargo, cuando la reacción se controla con cuidado, la energía se puede aprovechar y utilizar de forma no destructiva. La mayoría de los reactores de fisión usan uranio, pero existen diseños alternativos que usan plutonio o torio. Estos reactores utilizan la fisión para generar calor, agua hirviendo y el vapor resultante para accionar las turbinas eléctricas.
La fusión nuclear es una reacción mucho más difícil de aprovechar. La fusión nuclear no controlada se logró en 1951 y se usó para desarrollar bombas termonucleares, pero una reacción controlada es difícil de sostener con el propósito de generar energía. Las temperaturas involucradas en una reacción de fusión dificultan la contención, y se necesita el equilibrio correcto de combustible para mantener la fusión el tiempo suficiente para aprovechar su energía.
Aunque tanto la fisión como la fusión se han utilizado para desarrollar armas, la fusión es una tecnología mucho más segura que la fisión. Una reacción de fisión, una vez iniciada, debe mantenerse cuidadosamente para evitar una cascada fuera de control, en la que cada vez más átomos se dividen y liberan demasiada energía. La fusión, por otro lado, requiere que se produzca un equilibrio cuidadoso de las condiciones, y si esas condiciones cambian, la reacción se apaga.