Reaktory krytyczne (mocy zerowej) i podkrytyczne konstruowane są w celu badań nad fizyką procesów jądrowych, materiałów oraz technik reaktorowych. W Polsce w Instytucie Badań Jądrowych w Świerku k/Warszawy zbudowano cztery zestawy krytyczne znane pod nazwami ANNA, MARYLA, AGATA, PANNA oraz zestaw podkrytyczny Helena.
Rozważa się, że w przyszłości reaktory energetyczne będą konstruowane jako reaktory, w których reakcja łańcuchowa będzie następować w stanie podkrytycznym, a brakujące neutrony – by reakcja przebiegała z potrzebną mocą – będą wytwarzane za pomocą akceleratora cząstek i wprowadzane do rdzenia reaktora.
Neutrony startowe thumb|Schemat rdzenia reaktora RBMK z Czarnobyla. Niebieskie kwadraty to źródła neutronów startowych. By zapoczątkować łańcuchową reakcję rozszczepienia w reaktorze muszą zostać wytworzone neutrony inicjujące reakcję. W reaktorze atomowym opartym na nowym paliwie uranowym występują praktycznie tylko izotopy uranu 235 i 238. Izotopy te ulegają samorzutnemu rozszczepieniu, jednak szybkość tych reakcji jest mała. Jeden gram uranu 235 generuje średnio jeden neutron na około 3 godziny, a izotopu 238 co około jedną minutę. Nawet po zwielokrotnieniu przez reakcję łańcuchową jest to zbyt mało, aby – na podstawie wskazań przyrządów – wprowadzić bezpiecznie w rozsądnym czasie reaktor w stan krytyczności.