Istnieją dwa rodzaje energii jądrowej: rozszczepienie i fuzja. Rozszczepienie następuje po rozdzieleniu pojedynczego atomu, uwalniając przypływ energii i cząstek. Fuzja występuje, gdy dwa atomy łączą się, tworząc jeden lub więcej nowych atomów. Rozszczepienie napędza nowoczesne reaktory jądrowe, a synteza energii napędza słońce.
Rozszczepienie jądrowe rozwinęło się podczas II wojny światowej, początkowo w celu wyrządzenia niszczycielskiej broni. Jednakże, gdy reakcja jest dokładnie kontrolowana, energia może zostać wykorzystana i poddana nieniszczącemu użyciu. Większość reaktorów jądrowych wykorzystuje uran, ale istnieją alternatywne konstrukcje wykorzystujące pluton lub tor. Reaktory te wykorzystują rozszczepienie do generowania ciepła, wrzącej wody i powstałej pary do napędzania turbin elektrycznych.
Fuzja jądrowa to o wiele trudniejsza reakcja na uprząż. Niekontrolowaną fuzję jądrową osiągnięto w 1951 roku i używano do tworzenia bomb termojądrowych, ale kontrolowana reakcja jest trudna do utrzymania dla celów wytwarzania energii. Temperatury związane z reakcją termojądrową utrudniają schronienie, a odpowiednia równowaga paliwa jest potrzebna do podtrzymania syntezy na tyle długo, aby wykorzystać jej energię.
Podczas gdy zarówno rozszczepienie, jak i fuzja zostały użyte do opracowania broni, fuzja jest znacznie bezpieczniejszą technologią niż rozszczepienie. Reakcja rozszczepienia, po rozpoczęciu, musi być starannie utrzymywana, aby zapobiec niekontrolowanej kaskadzie, w której coraz więcej atomów pęka i uwalnia zbyt dużo energii. Z drugiej strony, Fusion wymaga starannej równowagi warunków, a jeśli te warunki się zmieniają, reakcja zostaje zamknięta.
