Při jaderných reakcích se uvolňuje obrovské množství energie. Jaderné štěpení uranu je řetězová reakce - každý uvolněný neutron může štěpit další atomy uranu. Štěpením 235U o hmotnosti 1 kg se uvolní energie odpovídající spálení uhelného paliva o hmotnosti 3 000 tun (8 . 1013 J).
Reaktory mohou být tepelné, rychlé či množivé.
Neřízená řetězová reakce s lavinovým štěpením probíhá při výbuchu jaderné pumy. Používají se při ní stejné nuklidy jako v jaderných reaktorech. Po překročení tzv. kritické hmotnosti (u kovového U 50 kg) dochází k samovolné řetězové reakci. Jaderná puma s náloží 1 kg 235U odpovídá náloži 20 000 tun TNT. Teplota při výbuchu jaderné nálože dosahuje řádově 107 °C.