Акти́вная зо́на в ядерном реакторе — пространство, в котором осуществляется контролируемая цепная реакция деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония). Цепная реакция сопровождается выделением кинетической энергии осколков деления, а также энергии нейтронного и гамма-излучений и бета-распада.
В активной зоне находятся: делящееся вещество в виде блоков или стержней; замедлитель, если реакция производится медленными нейтронами (в реакторах на быстрых нейтронах замедлитель отсутствует); теплоноситель для отвода выделяющегося в результате реакции тепла; элементы систем управления, контроля и защиты реактора. Делящееся вещество может находиться отдельно от компонентов активной зоны (гетерогенный реактор), или в смеси с ними (гомогенный реактор). В качестве замедлителя используют воду, тяжелую воду, графит, бериллий, органические жидкости. Для предотвращения ядерной аварии вследствие перегрева от выделяющегося в реакторе тепла и для повышения его КПД необходим отвод тепла. Теплоносителями в реакторах на тепловых нейтронах служат вода, водяной пар, тяжелая вода, органические жидкости, гелий, углекислый газ, а в реакторах на быстрых нейтронах — жидкие металлы (преимущественно натрий). Для уменьшения утечки нейтронов активная зона окружается со всех сторон отражателем нейтронов, материалом которого являются те же вещества, что и для замедлителя. С физической точки зрения наилучшей формой активной зоны является шар, но по технологическим соображениям ее конструируют в виде цилиндра.