Kimi ağır atomların çekirdeklerinin kendiliklerinden ya da dıştan gelen parçacıkların etkisiyle ikiye bölünmesi fisyon; yeni atom çekirdeklerinin daha ağır bir atom çekirdeği oluşturmak üzere birleşmeleri de füzyon olarak adlandırılır. Fisyon (bölünme) tepkimesi sonucunda büyük miktarda enerji açığa çıkar. Örneğin, atom bombasındaki tepkime bir fisyon tepkimesidir.

Füzyon (kaynaşma) tepkimelerinde açığa çıkan enerji ise fisyon tepkimelerinde açığa çıkan enerjiden çok daha büyüktür. Örneğin hidrojen bombasındaki tepkime bir füzyon tepkimesidir.

Fisyon tepkimeleri kontrollü bir şekilde gerçekleştirilirse, açığa çıkan enerjiden ve radyoaktif ışınlardan çeşitli biçimlerde yararlanılabilir. Ancak, ortaya çıkardığı kimi olumsuz sonuçları nedeniyle, tepkiyle karşılaşılmış ve fisyon tepkimesi gerçekleştirilen nükleer santrallerin inşa edilmesinde bir düşüş yaşanmaya başlamıştır. Füzyon tepkimeleri ise bugün için kontrollü gerçekleştirmek mümkün değildir. Füzyon tepkimesi için milyonlarca derece sıcaklık gerekmektedir, dolayısıyla bu sorunu çözmek için daha çok geliştirilmesi şarttır.