En radioisotop termoelektrisk generator (RTG) är en elektrisk kraftkälla som använder värmen som produceras av radioaktivt sönderfall. Termiska radioisotopgeneratorer är inte kärnreaktorer och använder inte kärnklyvning eller fusion för energi, även om de fortfarande är mycket radioaktiva. Radioisotop-termiska generatorer används när andra kraftkällor är för dyra eller opraktiska, som till exempel på rymdfarkoster och automatiserade beacons och radarsystem.
En termisk generator för radioisotop innehåller en mängd, ofta flera pund (kilogram) eller mer, mycket radioaktivt material. Det radioaktiva materialet måste producera tillräckligt med värme för att ge betydande mängder elektricitet; samtidigt får den inte sönderfalla så snabbt att den radioisotoptermiska generatorn är värdelös efter några år. Plutonium-238 är den vanligaste isotopen som används för termiska radioisotopgeneratorer, även om strontium-90 och andra har använts tidigare. Plutonium-238 är dyrt att tillverka, men det avger lågpenetrerande alfastrålning, som är mycket lättare att skärma av än den strålning som produceras av andra isotoper.
För att omvandla värmen till elektricitet använder radioisotopvärmegeneratorer termoelement, halvledarenheter som kan omvandla temperaturskillnader direkt till elektricitet. Även om termoelement är hållbara och inte har några rörliga delar, är de mycket ineffektiva och omvandlar mindre än 10 % av den tillgängliga värmen till elektrisk kraft. Termoelement bryts gradvis ned över tiden, vilket ökar de förluster som orsakas av det radioaktiva materialets långsamma sönderfall.
Radioisotop-termiska generatorer är mycket dyra jämfört med andra kraftkällor, men de är användbara i isolerade system utan andra kraftförsörjningar, såsom interplanetära rymdfarkoster och obemannade radiofyrar. En termisk generator för radioisotop kan producera elektrisk kraft i årtionden, utan någon extern ingång eller yttre underhåll, tills det radioaktiva materialet sönderfaller eller elektroniken misslyckas. Användningen av termiska radioisotopgeneratorer ombord på rymdfarkoster som Cassini har fått många miljögrupper att protestera mot användningen av radioaktivt material i rymden; om raketuppskjutningen Cassini hade misslyckats, fanns det en liten chans att plutoniumet kunde ha släppts ut i atmosfären.