Uważa się, że Enrico Fermi wynalazł energię jądrową wraz ze swoimi kolegami z Uniwersytetu w Chicago w 1942 roku, skutecznie demonstrując pierwszą kontrolowaną samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową jądra. Jego eksperyment z wykorzystaniem izotopów uranu wykazał, że neutrony uwolnione przez rozszczepienie atomu mogą dalej dzielić inne atomy i uwalniać inne neutrony. Grupa Fermiego zbudowała pierwszy reaktor jądrowy na podstawie swojego odkrycia.
W latach 40. XX wieku nastąpił znaczny postęp w zakresie wiedzy i wykorzystania energii jądrowej. Trzy lata po eksperymentach Fermiego Stany Zjednoczone zrzuciły bomby atomowe na Hiroszimę i Nagasaki, by zmusić Japończyków do poddania się i zakończenia II wojny światowej. W 1946 roku Oak Ridge Laboratory w Tennessee stworzył pierwsze radioizotopy produkowane w elektrowniach jądrowych do użytku cywilów. Plany komercjalizacji energii jądrowej dla elektryczności rozpoczęto w 1948 roku.