El proceso por el cual un átomo se convierte en otro átomo y libera energía es la transmutación nuclear. La transmutación nuclear es un fenómeno en el que los núcleos de los átomos se reordenan para formar los núcleos de otros átomos, acompañado de la liberación de importantes cantidades de energía. Un ejemplo bien conocido de transmutación nuclear es la fusión nuclear, donde dos núcleos atómicos más pequeños se combinan para formar un núcleo atómico más grande, liberando una gran cantidad de energía. Otro ejemplo es la fisión nuclear, en la que un único núcleo atómico grande se divide en dos o más núcleos atómicos más pequeños, lo que también va acompañado de la liberación de una cantidad sustancial de energía.