核反应堆的堆芯也称之为反应堆活性区，由安置在具有一定栅格的堆芯格架中的燃料组件构成，燃料组件由制成一定形状(板、棒、管)的燃料元件通过各种构件按一定的栅格布置组装而成，以满足物理和热工水力学的要求。核裂变只与核燃料元素的核性质有关，与其物理化学状态无关，所以核燃料可以以不同的化学和物理形态出现，如金属、氧化物、碳化物、盐类、固态、液态……。燃料元件由核燃料和包壳组成，核燃料235U、233U或239Pu原子核的裂变反应在这里发生。