Een kernreactor is een inrichting waarmee door middel van radioactieve stoffen energie wordt opgewekt. Deze energie wordt kernenergie genoemd, omdat ze vrijkomt wanneer atoomkernen gespleten worden door een beschieting met neutronen.
In een kernreactor wordt deze kernenergie omgezet in warmte. Deze warmte kan dan bijvoorbeeld gebruikt worden om water te verhitten, waardoor stroom ontstaat die generatoren kan aandrijven, waardoor elektriciteit opgewekt wordt. Het hart van een kernreactor bestaat uit een radioactieve stof (uranium), een ‘vertrager’ en een koelelement. Als er zich tussen de verschillende radioactieve delen geen afscherming bevindt, is de energie-afgifte van de reactor op haar hoogst; door de ‘vertragers’ meer of minder tussen deze delen te laten zakken, kan de energie-afgifte geregeld worden. Het koelelement is meestal zeer omvangrijk, omdat in de kernreactor zeer veel warmte ontwikkeld wordt.Kernreactoren kunnen voor allerlei doeleinden gebruikt worden, o.m. voor de opwekking van elektriciteit. Ook aan boord van de atoomonderzeeërs en atoomschepen bevindt zich een kleine kernreactor, die voor de aandrijfenergie zorgt. De eerste Nederlandse kernreactor voor praktische doeleinden staat in Petten.