Jaderná ponorka je ponorka poháněná jaderným reaktorem, ale ne nutně jaderně vyzbrojená. Výkonnostní výhody jaderných ponorek oproti „konvenčním“ (typicky dieselelektrickým) ponorkám jsou značné. Jaderný pohon, který je zcela nezávislý na vzduchu, zbavuje ponorku nutnosti často se vynořovat, jak je to nutné u konvenčních ponorek.
Reaktory v ponorce s jaderným pohonem jsou obvykle poháněny uranem. Uvnitř reaktoru je uran-235 bombardován neutrony, což způsobí, že některá jádra podstoupí jaderné štěpení. Na druhé straně se uvolňuje více neutronů a proces pokračuje v takzvané jaderné řetězové reakci. Energie se uvolňuje jako teplo, které lze využít k pohonu turbín, které vyrábějí elektřinu pro ponorku. Další informace naleznete na videu z pořadu Učte se ze základny:
Velké množství energie generované jaderným reaktorem umožňuje jaderným ponorkám pracovat vysokou rychlostí po dlouhou dobu a dlouhý interval mezi doplňováním paliva poskytuje dolet prakticky neomezený. Současné generace jaderných ponorek nikdy nepotřebují doplňovat palivo po dobu 25-ti minut. roční životnost.
Naopak omezený výkon uložený v elektrických bateriích znamená, že i ta nejvyspělejší konvenční ponorka může zůstat ponořena jen několik dní při nízké rychlosti a pouze několik hodin při nejvyšší rychlosti, i když nedávné pokroky v pohonu nezávislém na vzduchu to poněkud zlepšily.