原子能，也稱為核能，是通過核反應從原子核釋放的能量。這種能量可以通過兩種主要方式釋放：核裂變和核聚變。
核裂變是指重核分裂成更小的原子核的過程，例如鈾-235或鈽-239的裂變。在這個過程中，原子核吸收中子並裂變成兩個或多個較小的原子核，同時釋放出大量的能量。這些能量以熱能的形式存在，可以通過水或其他介質傳遞，最終轉化為電力。
核聚變是指輕核結合成更重的原子核的過程，例如氫-1聚變成為氦-4。在這個過程中，輕核結合時釋放出更多的能量，這些能量同樣以熱能的形式存在，並可以轉化為電力。
原子能的工作原理基於阿爾伯特·愛因斯坦的質能方程E=mc²，其中E代表能量，m代表質量，c代表光速。這個方程表明質量可以轉化為能量，這是核能釋放的基礎。
在實用上，原子能通常指的是重核裂變時所放出的巨大能量，這種能量比化學能大幾百萬倍甚至一千萬倍以上。原子能產品主要包括核反應堆、核燃料和能源轉換系統。核反應堆是實現核裂變和聚變反應的核心部分，核燃料提供反應所需的能量，而能源轉換系統則將反應釋放的能量轉化為電力。