L'énergie nucléaire provient de l'uranium, un élément radioactif. Lorsque le noyau d'un atome d'U-235, un isotope de l'uranium, est divisé par un neutron, il libère de la chaleur et d'autres neutrons. Ces neutrons libérés peuvent provoquer la division d'autres atomes d'U-235 voisins, ce qui se traduit par une réaction en chaîne appelée fission nucléaire, qui est une puissante source de chaleur. Cette chaleur peut être utilisée pour générer de la vapeur, qui alimente les turbines pour fournir de l'électricité à l'échelle industrielle.

Environ 12% de l'énergie mondiale provient de la fission nucléaire dans les réacteurs nucléaires. Au total, 430 réacteurs nucléaires sont actuellement en service dans 31 pays, dont 70 sont actuellement en construction dans le monde. La France est le leader mondial de l'énergie nucléaire, générant les trois quarts de son électricité totale en utilisant des réacteurs nucléaires. En comparaison, les États-Unis tirent environ un cinquième de leur électricité de l'énergie nucléaire. Certains pays comme la Suède et la Russie utilisent également la chaleur produite par la fission nucléaire pour chauffer directement les maisons et les bâtiments. L'énergie nucléaire a aussi d'autres applications: 200 petits réacteurs nucléaires alimentent 150 navires dans le monde, y compris des sous-marins nucléaires, des brise-glace et des porte-avions.