Reaktor za razmnoževanje je vrsta jedrske energije, ki je posebej zasnovana za ustvarjanje več cepljivega materiala (jedrskega goriva), kot ga porabi. Odvisno od razmerja razmnoževanja reaktorja lahko proizvede novo gorivo z večjo ali manjšo hitrostjo. Razmerje razmnoževanja predstavlja število novih cepljivih atomov, ustvarjenih za vsak dogodek cepitve. Teoretična zgornja meja za razmerje razmnoževanja je 1.8, medtem ko je večina reaktorjev za razmnoževanje zasnovanih tako, da proizvedejo približno toliko cepljivega materiala, kot ga porabijo. Upamo, da bodo reaktorji za razmnoževanje nadomestili sedanjo generacijo običajnih reaktorjev, saj se napredek jedrske energije nadaljuje.
Večina tradicionalnih jedrskih reaktorjev med delovanjem ustvari nekaj dodatnega goriva, kar poveča učinkovitost porabe goriva. Ko se je jedrska industrija razvijala, so bila ta razmerja vedno višja, kar je vodilo k boljši ekonomičnosti porabe goriva. Še vedno obstajajo tehnične ovire za razvoj stroškovno učinkovitih reaktorjev za razmnoževanje, vendar lahko rejci zahtevajo številne prednosti, ki jih tradicionalni reaktorji ne morejo. Največje je, da se lahko po začetnem nalaganju obogatenega urana ali plutonija reaktor za razmnoževanje poganja samo s periodičnimi obremenitvami neobogatenega (naravnega) urana ali (v drugem tipu reaktorja za razmnoževanje) torija. Torija je v zemeljski skorji približno štirikrat več kot urana, predstavlja zelo majhno tveganje za orožje in proizvaja jedrske odpadke, katerih intenzivnost se zmanjša na ravni ozadja veliko hitreje kot odpadki iz običajne elektrarne.
Eden od pomislekov pri reaktorjih za razmnoževanje je, da s proizvodnjo jedrskega goriva, pripravljenega za bombo, kot je plutonij, ustvarjajo tveganje za jedrsko orožje. Ta problem se rešuje s stopnjo jedrske predobdelave, kjer se plutoniju v majhnih količinah dodajo drugi elementi, kot sta kurij in neptunij. Ta oblika obdelave ne vpliva na uporabo plutonija kot reaktorskega goriva, vendar zelo otežuje uporabo materiala za izdelavo atomske bombe, tudi če se uporablja zelo sofisticiran dizajn.
Predlagani sta dve vrsti vzrejnih reaktorjev. Prvi, hitri reaktor, uporablja začetno polnitev plutonija, nato pa za energijo potrebuje samo naravni uran. Nekaj prototipov je bilo zgrajenih iz hitrih rejcev, Japonska, Kitajska, Koreja in Rusija pa vse namenjajo sredstva za nadaljnji razvoj. Drugi tip reaktorja je termični reaktor, ki uporablja začetno polnitev goriva iz obogatenega urana, nato pa uporablja samo torij. Reaktorji za toplotno razmnoževanje so bili doslej zgrajeni le v majhnem obsegu, Indija pa je naredila prve korake k razvoju industrijskega obsega, ki se je začel leta 2006.