Ydinvoimala[1] tai ydinvoimalaitos[2] (myös atomivoimala, atomivoimalaitos, atomimiilu[3][4]) on lauhdevoimalaitos, jossa tuotetaan sähköä ydinvoimaa (ydinreaktori) hyödyntäen. Ydinvoimalla voidaan tuottaa myös lämpöä esimerkiksi kaukolämpöverkkoon, mutta lämmön tuotannossa edullinen vastapaineperiaate ei ole edullinen ydinreaktorin kanssa reaktorin matalien lämpötilaerojen ja ydinvoimaloiden syrjäisten sijaintien vuoksi. Pääsääntöisesti ydinreaktorin toimintaperiaate perustuu atomiydinten halkeamisessa vapautuvaan lämpöenergiaan; massaa muuttuu energiaksi (E=mc²). Toinen ydinreaktorin toimintaperiaate on atomiytimien yhdistäminen, eli ydinfuusio. Ydinfuusiossa lämpöenergiaa syntyy, kun yhdistettävissä ytimissä on enemmän massaa kuin tuotetussa ytimessä. Ydinfuusioperiaatteen reaktoreita ei ole vielä (v. 2021) kaupallisessa käytössä. Ydinreaktorissa syntyneen lämpöenergian avulla tuotetaan korkeapaineista vesihöyryä joka pyörittää höyryturbiinia, joka puolestaan pyörittää sähkögeneraattoria.