L’energia nuclear procedeix de reaccions de fissió o fusió d’àtoms en què s’alliberen grans quantitats d’energia que s’utilitzen per produir electricitat. La fissió nuclear utilitza l’urani, un mineral present a la Terra en quantitats limitades, com a combustible i consisteix en el trencament o partició d’un nucli pesant en dos nuclis de massa aproximadament igual.

Malgrat les grans quantitats d’energia que s’aconsegueixen amb aquest procés, presenta problemes molt greus tant en el tractament i extracció de l’urani: generació de residus sòlids, contaminació d’aqüífers i emissió de gasos contaminants; com en la producció d’energia, per la generació dels residus de les centrals nuclears, i pel risc potencial que representen els reactors nuclears des del punt de vista de la salut i la seguretat, a més de la possible utilització com a armament nuclear.

Un segon tipus d’energia nuclear és aquella generada gràcies al procés de fusió, que consisteix en la unió de dos nuclis lleugers per formar-ne un altre de més pesant i amb menys contingut energètic, amb el qual s’alliberen grans quantitats d’energia.

Aquest procés utilitza àtoms lleugers, com els del deuteri, el triti o l’hidrogen, unes substàncies molt abundants a la natura; a més, l’impacte ambiental produït és molt baix comparat amb el de l’energia nuclear per fissió. Actualment, aquesta font d’energia es troba en fase experimental, ja que la tecnologia encara no ha aconseguit crear reactors de fusió a causa de les altes temperatures necessàries per dur a terme el procés.