Реактори, робота яких основана на трьох ядерних реакціях:

1. Спонтанного поділу ядер ізотопа урану  з виділенням 2 чи 3 нейтронів:

.

2. Вимушеного поділу ядер ізотопа урану при бомбардуванні їх тепловими нейтронами з виділенням 2 чи 3 нейтронів:

.

3. Перетворення ядер важкого ізотопу урану-238 в ядра ізотопу плутонію-239, які також здатні до вимушеного поділу тепловими нейтронами (аналогічно реакції 2):

.