核反应是物理变化。核反应有核聚变与核裂变两种。核聚变是轻原子核聚集到一起，释放巨大能量。核裂变是重原子核分裂时释放巨大能量。

核反应是指入射粒子或原子核与原子核（称靶核）碰撞导致原子核状态发生变化或形成新核的过程。反应前后的能量、动量、角动量、质量、电荷与宇称都必须守恒。

核反应是宇宙中早已普遍存在的极为重要的自然现象。现今存在的化学元素除氢以外都是通过天然核反应合成的，在恒星上发生的核反应是恒星辐射出巨大能量的源泉。