nuklear reaktion, ændring i identiteten eller egenskaberne ved en atomkerne, induceret ved at bombardere den med en energisk partikel. Den bombarderende partikel kan være en alfapartikel, en gammastrålefoton, en neutron, en proton eller en tung ion. Under alle omstændigheder skal den bombarderende partikel have nok energi til at nærme sig den positivt ladede kerne inden for rækkevidde af den stærke atomkraft.
en typisk nuklear reaktion involverer to reagerende partikler—en tung målkerne og en let bombarderende partikel—og producerer to nye partikler—en tungere produktkerne og en lettere udstødt partikel. I den første observerede nukleare reaktion (1919) bombarderede Ernest Rutherford nitrogen med alfapartikler og identificerede de udstødte lettere partikler som brintkerner eller protoner (11h eller p) og produktkernerne som en sjælden iltisotop. I den første nukleare reaktion produceret af kunstigt accelererede partikler (1932), de engelske fysikere J. D. Han bombarderede lithium med accelererede protoner og producerede derved to heliumkerner eller alfapartikler. Da det er blevet muligt at accelerere ladede partikler til stadig større energi, er der observeret mange højenergi-nukleare reaktioner, der producerer en række subatomære partikler kaldet mesoner, baryoner og resonanspartikler.