Transmutacija jezgre je konverzija nekog hemijskog elementa, odnosno izotopa u drugi, a dešava se preko nuklearnih reakcija. Prirodna transmutacija predstavlja spontani prelaz nekog radioaktivnog elementa u stabilnije izotope. Umjetna transmutacija je transmutacija izazvana nekim vanjskim faktorom koji dovodi do promjene strukture atomskog jezgra (npr., dovođenje visoke energije, bombardovanje drugim česticama, itd.). Umjetna transmutacija se vrši u ubrzivačima čestica i tokamak reaktorima, kao i u konvencionalnim fisijskim reaktorima. Nuklearna transmutacija predstavlja jedan od mehanizama smanjenja količine i štetnosti radioaktivnog otpada.