Nuklearni reaktor je naprava u kojoj se odvija postojana kontrolirana nuklearna lančana reakcija (za razliku od nuklearne bombe u kojoj je reakcija eksplozivna i nekontrolirana).
Najvažnija primjena nuklearnih reaktora je danas u proizvodnji električne energije (nuklearna energija). Istraživački reaktori služe za dobivanje radioaktivnih izotopa i pokuse s neutronskim zračenjem. Povijesno su prvi reaktori izgrađeni za proizvodnju plutonija korištenog u nuklearnom oružju, a također su i prvi reaktori za pogon podmornica i brodova razvijeni za vojne svrhe (ipak mnogo manji nego oni u nuklearnim elektranama).