พลังงานส่วนสำคัญของฟิชชันจะถูกแปลงเป็นความร้อนทันทีที่ปฏิกิริยาฟิชชันแตกนิวเคลียสเป้าหมายเริ่มต้นออกเป็นชิ้นส่วนฟิชชัน พลังงานส่วนใหญ่นี้สะสมอยู่ในเชื้อเพลิง และจำเป็นต้องใช้สารหล่อเย็นเพื่อขจัดความร้อนออกเพื่อรักษาสมดุลของระบบ (และเพื่อถ่ายโอนพลังงานความร้อนไปยังโรงไฟฟ้า) นิวเคลียร์ สารหล่อเย็นที่พบมากที่สุดคือน้ำ แม้ว่าจะสามารถใช้ของเหลวใดๆ ก็ได้ น้ำมวลหนัก (ดิวทีเรียมออกไซด์), อากาศ, คาร์บอนไดออกไซด์, ฮีเลียม, โซเดียมเหลว, โลหะผสมโซเดียม-โปแตสเซียม (เรียกว่า NaK), เกลือหลอมเหลว และไฮโดรคาร์บอนล้วนถูกนำมาใช้ในเครื่องปฏิกรณ์หรือการทดลองเครื่องปฏิกรณ์