Un reactor nuclear es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear en cadena de forma controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las centrales nucleares, que pueden disponer de uno o varios reactores; para la producción de materiales fisionables, como el plutonio u otros isótopos de uso en medicina y otras industrias; para ser usados en armamento nuclear; en la propulsión nuclear de buques, submarinos o de satélites artificiales o para la investigación. Actualmente solo producen energía de forma comercial los reactores nucleares de fisión, aunque existen reactores nucleares de fusión experimentales.

La potencia de un reactor de fisión nuclear varía según su tamaño y función designada desde el orden del kW térmicos hasta el orden del gigavatio térmico. Según su aplicación, esta potencia térmica generada puede disiparse o emplearse para la generación de potencia eléctrica. Para su correcto funcionamiento, necesitan de un caudal constante de agua fría que permita su adecuada refrigeración. Por este motivo, de manera similar a las centrales térmicas convencionales, deben ser instalados en zonas cercanas al agua, generalmente ríos o el mar.

Los reactores nucleares no emiten gases de efecto invernadero ni otros contaminantes atmosféricos: las torres de refrigeración únicamente liberan vapor de agua producido en la refrigeración del reactor. Sin embargo, sí producen residuos radiactivos, incluyendo isótopos con vidas medias del orden de decenas de miles de años, periodo en el que deben ser almacenados en condiciones de seguridad hasta que sus niveles de radiactividad sean suficientemente bajos o se opte por su almacenamiento definitivo en un almacenamiento geológico profundo.

El primer prototipo de reactor nuclear fue construido por Enrico Fermi. El reactor nuclear natural de Oklo, ubicado en Gabón, es un ejemplo de reactor nuclear natural. Es un yacimiento de uranio en el que ocurrieron reacciones nucleares de fisión en cadena sostenidas en el tiempo por periodos de miles de años.^[1]​