Ein Reaktor ist eine Anordnung von Kernbrennstoff , die kritisch gemacht werden kann. In einem Reaktor finden Kernspaltungen statt. Dabei werden Neutronen freigesetzt. Ein Bruchteil dieser Neutronen wird wiederum in spaltbaren Nukliden absorbiert und kann so weitere Kernspaltungen auslösen. Durch geeignete Anordnung der Reaktormaterialien kann erreicht werden, dass von den pro Spaltung freigesetzten zwei bis drei Neutronen exakt eines wieder eine Spaltung auslöst. Die kontinuierliche Abfolge von Kernspaltungen in einem Reaktor bezeichnet man als Kettenreaktion . Diesen Reaktorzustand nennt man den „kritischen Zustand" - der Reaktor ist „kritisch" seine Energieabgabe also damit gleichbleibend über die Zeit.
Zur Aufrechterhaltung einer kontrollierten Kettenreaktion enthält ein üblicher (thermischer) Reaktor die Bestandteile Brennstoff , Moderator , Reflektor und Steuerstäbe , zur Wärmeabfuhr Kühlmittel. Reaktoren lassen sich durch verschiedene Kriterien klassifizieren: Mittlere Energie der spaltenden Neutronen , Anordnung des Brennstoffs, Anordnung des Moderators, Art des Betriebs (gepulst oder kontinuierlich), Leistung, Anwendungsgebiet (Forschung, Erbrütung, Energieproduktion, Wärmenutzung).