Simplificando las cosas hasta su extremo, se podría decir que un reactor nuclear o pila atómica es una "olla de fisión"... Queda por explicar esta última palabra y decir cómo "hierve" la olla. Una materia radiactiva— como el uranio y el plutonio— es llamada físil (o físible) porque los núcleos de sus átomos pueden ser rotos en diversos trozos mediante la acción de los neutrones que ellos mismos emiten espontáneamente; por dicha razón, estas materias pueden servir de combustible nuclear. Efectivamente, en el transcurso de la fisión son emitidos a su vez otros neutrones que provocan nuevas rupturas de núcleos con una nueva liberación de neutrones, y así sucesivamente. Existe, pues, la posibilidad de mantener, en cascada indefinida, una reacción en cadena que produce rayos gamma, elementos radiactivos diversos y calor, este último utilizable como energía para alimentar una central térmica.
En el recipiente que constituye la pila (que se puede convertir en "marmita de brujo" si no se han verificado determinadas condiciones "críticas" de volumen, de proporción y de disposición en el espacio) se introduce el combustible requerido. Además, hay que introducir un cuerpo moderador, como el agua pesada o el grafito, ya que para que los neutrones producidos se muestren eficaces es preciso frenar su velocidad. También es necesario impedir su escape al exterior, lo que se consigue por medio de un material reflector. Un importante circuito de refrigeración (por agua, por gas carbónico y, también, por metales líquidos, como el sodio) tiene por misión evacuar el calor desprendido, lo que permite recuperarlo para ser utilizado en los turboalternadores. Unas varillas de regulación que contienen materias que absorben los neutrones (boro, cadmio, etc.) pueden ser introducidas, más o menos, en el seno del reactor para absorber los neutrones excedentes. Finalmente, para protegerse de la intensa radiactividad interna, se aisla la pila en el interior de una coraza de cemento. Se han construido muchos tipos de reactores. Uno de los más sorprendentes es el reactor sobregenerador, en el cual la cantidad de materia físible producida es, como resultado de ingeniosos "trucos" nucleares, mayor que la cantidad de combustible utilizada inicialmente. Los reactores atómicos son muy complejos en sus diversas realizaciones. Cuando se trata de reactores de potencia (así son llamados los destinados a suministrar energía aprovechable para producir electricidad), alcanzan dimensiones considerables.
