目前核电站使用的燃料是铀或钚。要想使这些核燃料释放出能量，需要用中子轰击核燃料的原子核，使之产生核裂变。在发生核裂变的时候，原子核会释放出巨大的能量，同时也释放出中子，而这些中子又会引起新的核燃料原子核发生裂变并释放出中子，从而形成所谓的链式裂变反应。核反应堆就是利用这种链式裂变反应，以受控的方式将核燃料原子核中的能量释放出来并加以利用（例如发电）的装置。