原子力発電所やその他の原子力を利用したエネルギーの抽出は、基本的には核化学の理論に基づいて設計されています。一般的に原子力発電所で使用される原子炉のエネルギー抽出の原理はこの核化学の理論に従い形成されており、融合によって発生するエネルギーを様々な用途に利用していることが多いものです。発電所の場合にはそのエネルギーを発電機を回す努力に利用し、これによって大量のエネルギーを発生させていることが主な仕組みとなっています。
核にはその特性によって融合をする場合の変化が異なり、中には電気エネルギーを発生させてしまうと言うものがあるため注意が必要です。この電気エネルギーは核を不安定にする特性があり、そのため原子炉の内部でこの現象が発生すると様々な問題を引き起こすことになるため、その取り扱いには十分に注意をしなければなりません。また、このエネルギーによって分裂を行うと言う問題もあり、様々な放射能の拡散などにつながる恐れもあるため、細心の注意を払い取り扱うことが重要です。
この分野では様々な原子の振る舞いを研究するものであり、例えば変換の要因はその種類の異なるものが融合することによって発生しやすくなることや、その環境によって種類が異なりその特性も異なることから、これを十分に予測して融合を行うようにすることが研究されています。またこれにより発生したものが何らかの要因により陽子過剰などの状況に陥ると、不安定な状態となり様々な問題を引き起こすことになるため、その発生のタイプとこれらの要因を分析することも重要なテーマとなります。そのプロセスを知ることで、様々な問題を排除する方策を見つけることにつながり、例えば現在問題となっている、原子力発電所の危険性を払拭する様々なヒントを得ることができるようになると考えられています。
また、この分野では、単位あたりの核の数が特定の数量となった場合、状態が非常に安定すると言うこともわかっており、これをマジックナンバーと扱い安全に利用するための重要な情報と扱っています。不安定要素が非常に多いこれらの材料を安定的に扱うことができるヒントとなる数字であるため、それぞれの種類で異なるその数字の管理も非常に重要な研究テーマとなっているのが特徴です。現在では非常に危険で取り扱いが難しく、近年の発電所のトラブルのように一度問題を発生させると長年にわたってその対処に追われてしまう非常に危険なものと扱われていることが多いのですが、これを安全に使うために重要な学問となっています。