核反应堆根据其功能和设计，可以分为多种类型，以满足不同的需求和目的。首先，用于实验研究或利用中子束的核反应堆，如研究堆和材料实验堆，它们是探索核物理和材料性能的重要平台。
生产放射性同位素的反应堆，专门用于制造医学、工业和科研所需的放射性物质。而用于生产核裂变材料的核反应堆，即生产堆，是核燃料供应的重要环节。
此外，还有多目的堆，能够提供取暖、海水淡化和化工生产所需的热能，广泛应用于工业领域。发电堆则是为了电力生产而设计的，是全球电力供应的重要组成部分。
推进核反应堆则服务于航空航天领域，为船舶、飞机和火箭提供动力。核反应堆的分类还包括根据燃料类型（如天然气铀堆、浓缩铀堆和钍堆）、中子能量（快中子堆和热中子堆）、冷却剂（如水冷堆、气冷堆等）、慢化剂（如石墨堆、重水堆等）、通量和热工状态（沸腾堆、非沸腾堆等）的区分，以及运行方式（脉冲堆和稳态堆）的差异。
尽管理论上核反应堆设计种类繁多，但实际上由于技术限制和安全考量，实际应用中的设计类型相对有限。然而，反应堆作为强大的中子源，其在科学研究和工业应用中的潜力巨大，仍有广阔的发展空间等待人类去挖掘和利用。
原子反应堆即核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。