Bir nükleer reaktörde, bir moderatör hızlı nötronları termal nötronların hızına yavaşlatmak için uranyum yakıt ile karıştırılır ve bu da fizyonun kontrollü bir nükleer zincir reaksiyonunda gerçekleşmesini sağlar. ABD'deki nükleer reaktörler, moderatör olarak su kullanıyor. Hızlı nötronlar ile moderatör arasında meydana gelen elastik çarpışmalar nötronları emmeden yavaşlatır.
Su moleküllerindeki hidrojen çekirdeği, hızlı nötronlarla yaklaşık aynı kütleye sahip olduğundan, bir nötron ile bir hidrojen çekirdeğindeki bir proton arasında bir çarpışma, nötronun kinetik enerjisinin neredeyse tümünü kaybetmesine neden olur. Suya ek olarak, dünyadaki nükleer reaktörlerin yaklaşık yüzde 20'si nötron moderatörü olarak katı grafit kullanıyor. Dünya çapındaki reaktörlerin yaklaşık yüzde beşinde, kullanılan moderatör ağır sudur. Bazı deney reaktör tiplerinde, berilyum elementi moderatör olarak kullanılmıştır.
Bir nükleer elektrik santralinde, bir nötron denetleyicisi olarak kullanılan su, elektrik enerjisi üreten buhar türbinlerini çalıştıran suyu ısıtmak için de kullanılır. Ancak moderatör suyu, türbinleri çalıştıran sudan tamamen kapalı kalır. Bu, radyoaktivitelerin, ısı üreten zincir reaksiyonlarının gerçekleştiği reaktör çekirdeğinden ayrılmasını önler.
