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L'energia nucleare o energia atomica è l'energia liberata dalle reazioni nucleari e dal decadimento radioattivo sotto forma di energia elettromagnetica e cinetica. Questa energia è sfruttata da numerose tecnologie nucleari e ha una particolare rilevanza nel settore energetico, infatti comunemente ci si riferisce all'energia nucleare come a quella liberata in modo controllato nelle centrali nucleari per la produzione di energia elettrica. 

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L'energia nucleare è una delle fonti di energia più sicure in termini di morti per unità di energia prodotta. Il carbone, il petrolio, il gas naturale e l'energia idroelettrica hanno tutte causato più morti per unità di energia generata rispetto al nucleare, per via dell'inquinamento atmosferico e degli incidenti. L'incidente più grave avvenuto in un impianto nucleare è quello di Černobyl' in Ucraina (allora Unione Sovietica) nel 1986, seguito dal disastro di Fukushima provocato da un maremoto nel 2011 e dal più contenuto incidente di Three Mile Island avvenuto negli Stati Uniti nel 1979.

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Al 2020 l'energia nucleare costituisce circa il 10% della produzione di energia elettrica globale, ed è stata la seconda fonte di energia a basse emissioni di carbonio dopo quella idroelettrica. È diffusa in 32 stati che ospitano 442 reattori nucleari a fissione per una capacità installata di 392,6 GW. Ci sono inoltre 53 reattori in costruzione e 98 in programma, con una capacità rispettivamente di 60 GW e 103 GW e principalmente in Asia. Gli Stati Uniti d'America hanno la maggior quantità di reattori nucleari, che generano ogni anno più di 800 TWh di elettricità a basse emissioni con un fattore di capacità medio del 92% Il fattore di capacità globale medio per l'energia nucleare è dell'89%.