1. תהליך הביקוע הגרעיני (Nuclear Fission) – בו גרעינים של אטומים כבדים מתפרקים לגרעינים של אטומים קלים יותר, כך שסכום המסות של התוצרים קטן ממסת גרעין האב.
   זהו התהליך בו מופקת אנרגיה בכורים גרעיניים (ובפצצות אטום).

תהליך זה מלווה בבעיות של רדיואקטיביות, וסכנות התפוצצות (כמו לדוגמה התקלה בכור בצ'רנוביל (ראה בספר המוזכר לעיל: "נושאים בפיזיקה של המאה ה- 20" עמ' 172-175).

2. תהליך של "מיזוג גרעיני"(Nuclear Fusion) – זהו תהליך חיבור בו מתמזגים גרעיני אטומים של יסודות קלים ליצירת גרעין אטום כבד יותר.

יש המכנים תהליך זה בשם "היתוך גרעיני" מכיוון שגרעיני האטומים הקלים כאילו ניתכים והופכים לחומר אחר.

כאשר מבצעים תהליך מיזוג של איזוטופים קלים של יסודות מסוימים, מקבלים בתוצר גרעין חדש שמאסתו קטנה מסכום המסות של הגרעינים מהם נוצר.

הפרש מסה זה הופך לאנרגיה המשתחררת במהלך הריאקציה.

מיזוג גרעיני מבוקר, כפי שמתואר בהמשך, אינו כולל "ריאקציות שרשרת", ולכן אינו יכול לגרום לפיצוץ הכור בצורה בלתי מבוקרת.

דוגמאות לתהליכים מסוג זה:

• כאשר דאוטריום וטריטיום מתמזגים נוצר אטום הליום 4.
• מיזוג אטום דאוטריום עם מימן יוצר איזוטופ של הליום 3.
• הסבר בהמשך מתמקד רק בדרך השנייה של "מיזוג גרעיני".