A energia nuclear é o tipo de energia retirada através da fusão ou separação do núcleo de um átomo. Esse tipo de energia é recente, pois até bem pouco tempo atrás, conseguir alterar um núcleo era uma possibilidade distante. Isso pelo fato de o núcleo possuir energia que mantém a estruturas próximas dele (prótons e elétrons). Quando ocorre a fusão ou quebra desse núcleo, essa energia é liberada, bem como os elétrons, e isso acarreta numa cadeia de liberação de energia. Isso explica sua tremenda força e potência.

As primeiras tentativas bem sucedidas com energia nuclear foi no ano de 1938, que foi o momento do enriquecimento de urânio e plutônio. No seu início, era vista unicamente com fins militares, como foi por exemplo, utilizada na bomba nuclear de Hiroshima. Mais tarde, essa energia passou a ser utilizada para a produção de energia elétrica, viabilizando dividir a carga de produção elétrica com as outras formas desse tipo de produção.

A produção de energia elétrica por meio da energia nuclear ocorre nas usinas nucleares. Sua forma de produção é parecida com as duas usinas térmicas, em que por meio de queima de combustíveis é gerado calor. Nas usinas nucleares a produção de calor ocorre por conta das alterações que acontecem nos núcleos de átomos de materiais como urânio. Esse calor aquece a água que, evaporando, faz pressão e essa pressão ativa o mecanismo de turbinas ligadas a um gerador elétrico.

A produção de energia nuclear é considerada vantajosa por ser um meio de produção energética que não atinge a camada de ozônio, tem reservas em número superior às reservas de combustíveis fósseis, por exemplo, além de significar um meio de produção próprio de energia para países que não contam uma geografia favorável à produção energética de outras formas.

Em compensação, o custo de produção de energia nuclear é bastante alto, requerendo grandes investimentos de para construir e mantê-la. Além disso, há o problema de um lugar próprio para depositar lixo atômico e o risco de, em algum acidente, liberar a radioatividade e assim causar danos à saúde humana. Esses danos variam de morte imediata até um alto índice de incidência de câncer na região afetada.

Os materiais geralmente usados para a produção de energia atômica são o urânio, tório, actínio e plutônio. A fissão, processo em que o núcleo é dividido por meio do choque com um nêutron, ou a fusão, que é a união de dois ou mais núcleos, tem sua particularidade para cada material específico. Isso se deve ao fato de, no reator nuclear, ter controle total dos fenômenos ocorridos lá dentro, inclusive a quantidade de energia liberada e os nêutrons produzidos no processo. No Brasil, a energia nuclear já é usada para fins pacíficos, pesquisas e aplicações medicinais.

No quesito de produção de energia, o Brasil já é capaz de produzir praticamente todo o material disponível para a produção de energia atômica. Somente o enriquecimento e a conversão comerciais são feitas no exterior. Angra 1 e Angra 2 são as duas usinas nucleares existentes no Brasil e já produzem cerca um terço da energia do país.