Les reaccions nuclears, també conegudes com a processos nuclears, són aquells processos en què es combinen i transformen els nuclis dels àtoms i els sub-àtoms. El nucli també pot fragmentar-se, el que pot determinar el tipus de reacció que s'està estudiant. Aquestes poden ser tant exotèrmiques, és a dir, durant els bruscs canvis que travessa, allibera grans quantitats d'energia, com endotèrmica, on l'energia és, a canvi, absorbida; això depèn de si necessiten energia per a ser produïdes o si, bé, només es creen per desprendre energia. Pot també parlar d'una reacció nuclear en cadena, la que és provocada per la fissió (reacció nuclear), que un neutró li provoca a un àtom fissible.
D'entre les forces que intervenen durant el procés de reacció nuclear, es troben: nuclear forta: es tracta de la força que manté a les lligadures nuclears; segons el descobert per alguns científics, és la variant d'aquesta magnitud més coneguda en la naturalesa. El nuclear feble, per la seva banda, té una funció similar a la ja esmentada; en general, aquesta té un abast molt curt i és 1013 vegades menys fort que el nuclear forta. La electromagnètica és 100 vegades menys fort que el nuclear forta; té un abast infinit. La força gravitatòria, per la seva banda, és una feble i de molt curt abast, però, sempre és atractiva; no té massa influència en les reaccions per ser 1038 vegades més feble que la nuclear forta.
En les reaccions nuclears, intervé certs tipus de protons, com el són: bosons, fermions, hadrons (que es troba subdividit en fondes i barions), leptons, quarks i les antipartícules.