核反应堆既可以是核聚变反应堆，也可以是核裂变反应堆，这取决于反应堆中所采用的核反应方式。 核聚变反应堆是利用轻核原子（如氢、氦等）在高温、高压条件下发生核融合反应而释放出大量能量的反应堆。核聚变反应堆所使用的核燃料是氘、氚等轻核原子，反应产生的主要产物是氦和中子，释放的能量极大，但目前技术上还无法实现商业化应用。 核裂变反应堆则是利用重核原子（如铀、钚等）在中子的轰击下发生核裂变反应而释放出大量能量的反应堆。核裂变反应堆所使用的核燃料是铀、钚等重核原子，反应产生的主要产物是中子、能量和少量的放射性废料。核裂变反应堆在现代能源产业中得到广泛应用，被用于发电、热处理、医学放射性同位素制备等领域。