化学反应发生在分子层次，化学键可以断裂、重组，形成新的分子，但原子本身没有质变。

核反应发生在原子核层次，原来的原子核变成了另外的原子核。以最“容易”的氘氚核聚变为例。氢有三个同位素，氕氘氚。在强大外力（通过高温高压实现）作用下，一个氘原子跟一个氚原子发生融合，变成了一个氦核和一个中子，同时释放17.6 MeV的能量。