Le processus par lequel un atome se transforme en un autre atome et libère de l’énergie est une transmutation nucléaire. La transmutation nucléaire est un phénomène dans lequel les noyaux d'atomes sont réarrangés pour former les noyaux d'autres atomes, accompagné de la libération d'importantes quantités d'énergie. Un exemple bien connu de transmutation nucléaire est la fusion nucléaire, où deux noyaux atomiques plus petits se combinent pour former un noyau atomique plus grand, libérant une grande quantité d’énergie. Un autre exemple est la fission nucléaire, où un seul gros noyau atomique se divise en deux ou plusieurs noyaux atomiques plus petits, accompagné également de la libération d'une énergie substantielle.