우라늄이나 플루토늄의 핵분열 연쇄반응을 통해서 발생되는 에너지를 말한다. 순간적으로 방출되게 하면 원자폭탄에 이용할 수 있고, 상대적으로 서서히 방출되게 하면 원자력발전소나 핵잠수함에 이용할 수 있다. 원자력발전소에서는 핵분열 연쇄반응을 통해서 발생한 에너지로 물을 끓여서 수증기를 만든 후 수증기로 증기 터빈과 발전기를 돌려서 전기를 생산한다. 그러나 핵분열시 많은 양의 방사성 물질이 생성되고 이들 물질이 붕괴할 때 다량의 열이 발생하기 때문에, 대형 사고가 발생할 가능성이 크다. 서유럽의 많은 나라는 원자력발전을 하지 않거나 줄여가는 정책을 취하게 되었다.