Podle řízení štěpené reakce získáváme jadernou energii z uranu a uranových izotopů. Uran-235 je uranový izotop a je výchozím štěpným materiálem. Uranu je přítomno na celém světě v různých horninách a v přírodě. Uranové rudy se těží např. v Kanadě, Austrálii a Kazachstánu.
Uran před použitím v reaktoru musí být nejprve upraven. Nejprve vytěžená ruda se zpracuje a obohatí tak, aby obsahovalo více procent izotopu U-235, protože ten je nejdůležitější pro štěpení. Následně z obohaceného uranu se vyrábějí palivové tablety, které se ukládají do palivových článků. Ty se následně vkládají do reaktoru, kde se s nimi po celou dobu v provozů pracuje.
Kromě uranu existují i jiné možné zdroje jaderné energie. Jedním z nich je thorium, které se v přírodě vyskytuje ještě častěji než uran. Dnes se sice už téměř vůbec nepoužívá, ale některé státy ho zvažují jako palivo do budoucích typů reaktorů. Thorium samo o době není moc štěpné, ale může se změnit na štěpný izotop uranu-233, který se dá používat podobným způsobem jako běžné jaderné palivo.
Ještě další důležitou možností jsou reaktory, ty jsou schopné využívat i vyhořelé palivo nebo materiály, které by jinak byly odpadem. Tyto tzv. rychlé reaktory nebo reaktory nové generace dokáží „spálit“ část materiálu, který se v dnešních elektrárnách ukládá jako odpad. Do budoucna by mohl být vyžadován menší počet čerstvých dodávek uranu a zároveň by se snížilo přebytečné množství odpadu, který musí být uložen na dlouhou dobu.
Z dnešního pohledu je hlavním zdrojem jaderné energie uran. Do budoucna se jeho podíl pravděpodobně sníží a naopak se zvýší využití jiných paliv, jako je například thorium nebo jiné používané materiály v moderních reaktorech, které výrazně palivový cyklus zjednoduší.
