Üç tür nükleer değişim fisyon, füzyon ve radyoaktif bozunmadır. Nükleer değişim, reaksiyon ürünlerindeki proton sayısını değiştiren nükleer reaksiyonlarda meydana gelir.
Nükleer değişim kimyasal değişim ile aynı değildir, çünkü nükleer değişim atomların çekirdeğini dönüştürür. Nükleer fisyon reaksiyonlarında, demirden daha ağır bir atom iki veya daha fazla atoma ayrılır. Bir örnek, uranyum-235'in baryum-137, kripton-97 ve bazı ekstra nötronlara bölünmesidir. Fisyon ekzotermik bir reaksiyondur, yani termal enerji üretir. Bu işlem genellikle gama ışınları formunda serbest nötronlar ve fotonlar üretir ve enerjik radyoaktif bozulma standartları tarafından bile çok büyük miktarda enerji açığa çıkarır.
Nükleer füzyon, fisyonun zıttıdır. Bir füzyon reaksiyonu, daha büyük atomlar oluşturmak için birleşen demirden daha küçük iki veya daha fazla atomdan oluşur. Füzyon, iki hidrojen atomunun bir araya geldiği helyuma karışınca güneşte meydana gelir. Aynı zamanda ekzotermik bir reaksiyondur.
Üç tür nükleer çürüme vardır: alfa, beta ve gama. Alfa bozunumunda, radyoaktif elementin atom sayısı iki azaltılır ve bir alfa parçacığı yayılır. Beta bozunumunda, radyoaktif elementin atom sayısı bir artar ve bir elektron ve bir antineutrino serbest bırakır. Gama bozunması kimliği değil, çekirdeğin şeklini değiştirir.