Reaktor pembiakan adalah jenis nuklir yang dirancang khusus untuk menghasilkan lebih banyak bahan fisil (bahan bakar nuklir) daripada yang dikonsumsinya. Tergantung pada Rasio Pembibitan reaktor, reaktor dapat menghasilkan bahan bakar baru pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil. Rasio Pemuliaan mewakili jumlah atom fisil baru yang dibuat untuk setiap peristiwa fisi. Batas atas teoritis untuk Rasio Pemuliaan adalah 1.8, sementara sebagian besar reaktor pemulia dirancang untuk menghasilkan bahan fisil sebanyak yang mereka konsumsi. Reaktor breeder diharapkan akan menggantikan generasi reaktor konvensional saat ini seiring dengan kemajuan tenaga nuklir yang terus berlanjut.
Kebanyakan reaktor nuklir tradisional membuat beberapa bahan bakar tambahan saat beroperasi, meningkatkan efisiensi bahan bakar. Seiring dengan berkembangnya industri nuklir, rasio ini telah didorong semakin tinggi, yang mengarah pada penghematan bahan bakar yang lebih baik. Masih ada rintangan teknis untuk mengembangkan reaktor pemulia yang hemat biaya, tetapi pemulia dapat mengklaim sejumlah keuntungan yang tidak dapat diperoleh oleh reaktor tradisional. Yang terbesar adalah bahwa, setelah pemuatan awal uranium atau plutonium yang diperkaya, reaktor breeder selanjutnya dapat ditenagai hanya dengan pemuatan berkala uranium (alami) yang tidak diperkaya atau (dalam jenis reaktor breeder lain) thorium. Thorium sekitar empat kali lebih berlimpah di kerak bumi daripada uranium, menimbulkan risiko persenjataan yang sangat kecil, dan menghasilkan limbah nuklir yang intensitasnya berkurang ke tingkat latar belakang jauh lebih cepat daripada limbah dari pabrik konvensional.
Salah satu perhatian dengan reaktor pembiak adalah bahwa dengan memproduksi bahan bakar nuklir siap bom, seperti plutonium, mereka menciptakan risiko senjata nuklir. Masalah ini diatasi dengan tahap dalam pra-pemrosesan nuklir di mana unsur-unsur lain seperti curium dan neptunium ditambahkan dalam jumlah kecil ke plutonium. Bentuk pengolahan ini tidak berpengaruh pada penggunaan plutonium sebagai bahan bakar reaktor, tetapi membuatnya sangat sulit untuk menggunakan bahan tersebut untuk membuat bom atom, bahkan jika menggunakan desain yang sangat canggih.
Ada dua jenis reaktor breeder yang telah diusulkan. Yang pertama, reaktor pemulia cepat, menggunakan bahan bakar awal plutonium, setelah itu hanya membutuhkan uranium alam untuk energi. Beberapa prototipe telah dibuat dari breeder cepat, dan Jepang, Cina, Korea, dan Rusia semuanya memberikan dana untuk pengembangan lanjutan. Jenis kedua reaktor breeder adalah reaktor breeder termal, yang menggunakan bahan bakar awal uranium yang diperkaya, setelah itu hanya menggunakan thorium. Reaktor pemulia termal hanya dibangun dalam skala kecil sejauh ini, dengan India mengambil langkah pertama menuju pengembangan skala industri, yang telah dimulai pada tahun 2006.