Branduolinės reakcijos, dar vadinamos branduoliniais procesais, yra tie procesai, kuriuose atomų ir subatomų branduoliai susijungia ir transformuojasi. Branduolys taip pat gali suskaidyti, o tai gali nustatyti tiriamos reakcijos tipą. Tai gali būti ir egzoterminiai, tai yra staigių pokyčių metu, kuriuos patiria, išskiria didelius energijos kiekius, ir endoterminiai, kur energija, priešingai, absorbuojama; tai priklauso nuo to, ar jiems reikia energijos pagaminti, ar gerai, jie sukurti tik tam, kad atiduotų energiją. Taip pat galime kalbėti apie branduolinę grandininę reakciją, kurią sukelia dalijimasis (branduolinė reakcija), kurią neutronas sukelia dalijamąjį atomą.
Tarp jėgų, įsikišančių branduolinės reakcijos procese, yra: stipri branduolinė: tai jėga, palaikanti branduolinius ryšius; kaip atrado kai kurie mokslininkai, tai yra geriausiai žinomas tokio dydžio variantas gamtoje. Savo ruožtu silpnas branduolys atlieka panašią funkciją kaip jau minėta; Paprastai tai turi labai trumpą nuotolį ir yra 1013 kartų mažiau stipri nei branduolinė. Elektromagnetinė yra tik 100 kartų mažiau stipri nei stipri branduolinė; jis turi begalę apimties. Gravitacinė jėga savo ruožtu yra silpna ir labai mažo nuotolio jėga, tačiau ji visada yra patraukli; Tai neturi didelės įtakos reakcijoms, nes ji yra 1038 kartus silpnesnė nei stipri atominė.
Branduolinėse reakcijose dalyvauja tam tikri protonų tipai, tokie kaip: bozonai, fermionai, hadronai (kurie skirstomi į mezonus ir barionus), leptonai, kvarkai ir antidalelės.