Kernenergie, ook wel nucleaire energie, komt in de vorm van warmte vrij bij het splijten van atoomkernen. Door middel van stoomturbines en generatoren kan deze warmte worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Dit gebeurt in kerncentrales.

Doorgaans wordt uranium gebruikt als grondstof voor de atoomsplijting, vaak aangevuld met plutonium. Na de splijting blijft er radioactief materiaal over. Een hoge dosis van radioactiviteit is schadelijk voor de gezondheid en het afval moet daarom in een beschermde omgeving worden opgeslagen. Het kan vele decennia duren voordat de radioactiviteit tot een veilige dosis is afgenomen, zodat de veilige opslag van het kernafval gedurende die tijd een uitdaging vormt. Ook bestaat er het gevaar van een oververhitting in vitale delen van de kerncentrale, waarbij er radioactiviteit kan vrijkomen.

Vanwege de potentiële milieuschade door radioactief afval en ongevallen, alsmede de associatie met kernwapens, bestaat er sinds de jaren ’70 veel weerstand tegen kernenergie. Wegens de grote hoeveelheden energie die kernenergie oplevert zonder broeikasgassen uit te stoten, kan het echter wel bijdragen aan het bestrijden van klimaatverandering.

Nederland beschikt over twee kernenergiecentrales, waarvan er nog één in gebruik is. De kerncentrale in Borssele produceert 4 procent van de Nederlandse elektriciteit. Kerncentrale Dodewaard bevindt zich in veilige insluiting. Daarnaast bestaan er nog enkele nucleaire installaties voor onderzoek, productie of verwerking. Deels door weerstand uit de maatschappij, deels door de hoge kosten, bestaan er geen uitgewerkte plannen voor een nieuwe kernenergiecentrale in Nederland.

Alternatieve methoden voor kernenergie worden onderzocht, waarbij geen schadelijk kernafval vrijkomt of minder kans op ongevallen bestaat. Het meeste onderzoek richt zich op kernfusie en thoriumreactoren.