พลังงานนิวเคลียร์สามารถปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสีและอนุภาค เช่น รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา อนุภาคนิวตรอน และอนุภาคโปรตอน นอกจากนั้นยังสามารถปลดปล่อยพลังงานชนิดอื่นๆออกมา เช่น ในรูปของพลังงานความร้อน และพลังงานแสง พลังงานนิวเคลียร์สามารถแบ่งรูปแบบตามลักษณะวิธีการปลดปล่อยพลังงานออกมาได้เป็น ๓ ประเภท คือ
๑. พลังงานนิวเคลียร์ที่ถูกปลดปล่อยออกมาในลักษณะเฉียบพลัน
๒. พลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ซึ่งควบคุมได้
๓. พลังงานนิวเคลียร์จากสารกัมมันตรังสี
