Yleensä pienreaktoreiksi (small modular reactor, SMR) kutsutaan laitoksia, joiden teho on alle 300 MWe. Pienreaktorin määrittely ei kuitenkaan ole helppoa, sillä usein mukana termissä on myös suurempia laitoksia. Laitosten koko vaihtelee noin 50 MWe ja 400 MWe välillä. Pienreaktoreissa keskeistä onkin koon sijaan modulaarisuus ja sarjavalmisteisuus, mikä tarjoaa aikataulu- ja kustannushyötyjä.

Maailmalla on kehitteillä monenlaisia pienreaktoreita. Yleisin ja teknologisesti kypsin tyyppi on kevytvesireaktori, jollaisia ovat myös Suomen isot reaktorit. Sen lisäksi on sulasuolareaktoreita, metallijäähdytteisiä reaktoreita, kaasujäähdytteisiä reaktoreita, uraania tai toriumia polttoaineenaan käyttäviä reaktoreita ja niin edelleen. Yksi tärkeä ominaisuus on myös reaktorin tuottama lämpötila, joka sekin voi vaihdella 90 ja 900 celsiusasteen välillä. Tästä lämpötilasta riippuu paljolti se, mihin reaktoria voi käyttää.

Ydinvoimaa on perinteisesti käytetty lähinnä sähköntuotantoon, mutta monet uudet pienreaktorit soveltuvat hyvin myös muuhun käyttöön.

• Lämmitys: Noin kaksi kolmannesta käytetystä lämmöstä käytetään verraten matalana, 80–120 celsiusasteen lämpönä. Tämä käyttö sisältää lämpimän veden ja tilojen lämmityksen sekä joitakin teollisia käyttökohteita. Alhaisia lämpötiloja voidaan tuottaa luotettavasti ja edullisesti monin tavoin, kuten erilaiset hukkalämmöt ja lämpöpumput, lämmön ja sähkön yhteistuotanto sekä matalan lämpötilan lämpöreaktorit. Pieni, lämmintä vettä tuottava reaktori voidaan suunnitella todella yksinkertaiseksi ja edulliseksi rakentaa ja käyttää.
• Vety: Edullinen ja puhdas vety on avain monien sektoreiden päästövähennyksiin. Vetyä käytetään nykyisin raaka-ai­neena kemian ja petrokemian teollisuudessa. Se on am­moniakin pääraaka-aine (typen ohella), joka puolestaan on modernin maatalouden vaatiman typpilannoitteen pääraa­ka-aine. Tulevaisuudessa vetyä suunnitellaan käytettäväksi myös esimerkiksi teräksen tuotannossa koksin korvaajana. Lisäksi vetyä voidaan käyttää polttoaineena, tai siitä voidaan valmistaa synteettisiä polttoaineita kuten metaania, meta­nolia ja jopa bensiiniä, dieselöljyä tai lentokerosiinia, sekä monia muita tärkeitä kemikaaleja. Noin 95 % käytetystä vedystä tehdään nykyisin fossiilisista polttoaineista kuten maakaasusta, kivihiilestä ja öljystä. Tästä seuraa merkittä­vät kasvihuonekaasupäästöt. Fossiiliset polttoaineet tuleekin korvata vähäpäästöisellä energialla. Puhdasta vetyä voidaan valmistaa esimerkiksi elektrolyysissä, jossa käytetään sähköä, jonka sisältämästä energiasta noin 50–70 % saadaan vetynä.

Pienempi koko soveltuu hyvin paikalliseen lämmön tuotantoon, sillä lämmön kuljettaminen pitkiä matkoja on paljon vaikeampaa kuin sähkön kuljettaminen. Kar­keasti puolet maailman käyttämästä energiasta käy­tetään lämpönä, joten vähäpäästöinen ja luotettava lämmöntuotanto pienreaktoreilla on yksi kiinnostava käyttökohde.

Pienreaktorit suunnitellaan yleensä valmistettavaksi tehtaassa kokoonpanolinjalla tai telakalla. Tämä voi lyhentää valmistumisaikaa ja leikata kustannuksia merkittävästi.

Pienreaktorit voidaan suunnitella yksinkertaisemmik­si, ja turvallisuus hoitaa erilaisilla passiivisilla omi­naisuuksilla. Tämä voi helpottaa niiden sijoittamista esimerkiksi asutuskeskusten tai teollisuuspuistojen läheisyyteen.

Pienempi koko tarkoittaa pienempää investointia. Rahoitus voi järjestyä helpommin ja edullisemmin, projektihallinta on yksinkertaisempaa ja läpivienti no­peampaa, mikä voi alentaa rahoituskustannuksia. Pie­nempiä yksiköitä on helpompi liittää sähköverkkoon tarvittaessa.

• Hyväksyttävyyden varmistaminen vuoropuhelun avulla
• Uusien laitospaikkojen löytyminen, jos tuotetaan kaukolämpöä
• Sääntelyn nykyaikaistaminen ja eurooppalaisen markkinan luominen
• Reaktoritoimittajien kyky kaupallistaa kilpailukykyinen tuote
• Sarjavalmistuksen etujen vaatima useiden kappaleiden tilauskirja