A enerxía nuclear obtense mediante a fusión nuclear, así como tamén mediante a fisión nuclear. A primeira, responsable en última instancia da enerxía que nos chega do Sol, está en investigación e obtense en laboratorios, xa que se emprega máis enerxía na obtención que a conseguida mediante este proceso, e por iso aínda non é viable.
A segunda, a fisión, é a que se emprega actualmente nas centrais nucleares.
O proceso de fisión nuclear é moi perigoso. Xérase tanta enerxía que se pode producir unha explosión, tal como ocorre nunha bomba atómica. Nunha central nuclear a fisión contrólase para que a enerxía xerada non provoque explosións, polo que un reactor nuclear non pode estoupar.
A enerxía que mantén unidos os átomos dunha molécula é moito menor que a enerxía que une os protóns e neutróns do núcleo dun átomo. Existen reaccións químicas mediante as cales é posible liberar a enerxía das moléculas, e existen reaccións nucleares que logran liberar a enerxía dos núcleos. Dada a distinta natureza do enlace químico e do enlace nuclear, unha reacción nuclear desenvolve unha cantidade de enerxía incomparablemente maior que unha reacción química. A enerxía liberada por unha reacción nuclear é varios millóns de veces maior que a liberada por unha reacción química.
A enerxía producida pola fisión de 1 kg de uranio 235 é equivalente á enerxía que se pode obter da combustión de 2400 toneladas de carbón.
Lembrando a famosa fórmula descuberta por Albert Einstein onde E é a Enerxía liberada, M a diferenza de masa ou incremento en quilos e C é a velocidade da luz:
Esta ecuación significa que a masa se pode transformar en enerxía e ao revés, a enerxía en masa. Segundo esta fórmula, cando nun proceso se perde masa, esta non desaparece sen máis, transfórmase en enerxía. Segundo a devandita fórmula, unha pequena cantidade de masa libera gran cantidade de enerxía, pois a velocidade da luz ao cadrado é: 90 000 000 000 000 000, que multiplicada pola masa, dá como resultado unha enerxía grande en comparación coa masa transformada. Para facernos unha idea da enerxía desprendida:
Namentres que unha casa convencional consome uns 3,3 quilowatts/hora, as centrais nucleares, nas que o elevado número de cilindros de uranio producen unha gran cantidade de enerxía, obteñen unha potencia duns 900 megawatts, que é a enerxía fornecida polas centrais nucleares.
Obtense electricidade ao aproveitar a enerxía almacenada no núcleo dos átomos. Nalgúns átomos moi pesados, o núcleo pódese dividir en dúas partes máis pequenas.
