従来は、軍艦や航空機の燃料、核兵器の原料として重要な戦略物質であり、20世紀二度の世界大戦の原因の一つに、エネルギー資源をめぐる列強の争奪があったといわれた。

最近では、産業や国民生活の発展を支える基礎物質として重視される。

とくに、1973年と79年の二度にわたる石油危機（オイル・ショック）の結果、(1)石油価格・エネルギー価格の高騰、(2)資源国の政治・軍事の不安から発生する供給途絶のおそれ、という新しい問題が出てきて、エネルギー供給が世界経済や国民生活を左右する大きな要因となり、石油以外の代替エネルギーの開発や、多様なエネルギー資源の有効利用が、どの国にとってももっとも重要な課題の一つとなった。

核エネルギーとも原子エネルギーともいう。原子核の中に巨大なエネルギーが潜んでいることは、20世紀の初め天然に存在する放射性元素の研究によってすでに知られていた。

1905年に発表されたアインシュタインの特殊相対性理論は質量とエネルギーの同等性を明らかにした。

すなわち1グラムの質量がエネルギーに変換されると90テラジュール（90×1012Ｊ）のエネルギーとなり、これは100ワットの電球3万個を1年間点灯し続けうるエネルギーに相当する（ジュールはＪと表記する仕事およびエネルギーの単位）。

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原子核が形成される際には、それを構成する素粒子の質量の一部が結合エネルギーに変換されて内部に蓄積されている（したがって質量欠損が生じている）ので、それが核反応に際して放出される。

その大きさは化学反応のそれの数百万倍に達することが放射能の研究で知られていた。