原子是组成单质和化合物的最小微粒，由质子、中子和电子组成。 原子的核心部分称为原子核，由质子和中子构成。原子能即原子核能，是核结构发生变化时放出的能量。在实用上指重核裂变或轻核聚变时所放出的巨大能量，物质所具有的原子能比化学能大几百万倍以至一千万倍以上。

例如，核电站所用的核燃料中有效成分是铀235，如果能让1千克铀235的原子核全部分裂成碎片(裂变)，则它可以释放出相当于2700吨标准煤完全燃烧所放出的能量。