Ydinvoima on keskeinen luonnonilmiö ja aurinkokuntamme tärkein energianlähde. Aurinkokunnan massasta noin 99,8 % on Auringon osuutta, joka koostuu pääosin vedystä ja heliumista. Aurinko sekä muut tähdet tuottavat energiansa ydinfuusion avulla. Kevyemmissä tähdissä, kuten Auringossa, vety fuusioituu heliumiksi, kun taas raskaammissa tähdissä fuusioreaktiossa syntyy lisäksi hiiltä, typpeä ja happea.

Ydinfissiota on hyödynnetty energiantuotannossa maapallolla 1950-luvulta lähtien. Ydinfissiossa atomiydin halkaistaan kevyemmiksi ytimiksi. Ydinvoima on päästötöntä, mutta fissioreaktioissa syntyy terveydelle vaarallista jätettä.

Ydinreaktioihin liittyy keskeisesti ionisoiva säteily. Säteilyllä on monia sovelluksia, joista monelle tutuimmat liittyvät lääketieteeseen. Ionisoiva säteily on terveydelle haitallista, jos sille altistuu liian suuria määriä. Säteilysovellusten yleistyessä säteilysuojelusta on 1900-luvulla tullut osa yhteiskunnan toimintaa, ja säteilylle on laadittu oma lainsäädäntö.

Messier 45 (M45) eli Seulaset tähtijoukko Härän tähdistössä	Olkiluodon ydinvoimalaitos Eurajoella