Reaktor przyspieszony jest rodzajem reaktora jądrowego, który wykorzystuje rozszczepienie jądrowe do wytworzenia 239 atomów plutonu jako produktu ubocznego rozszczepiania 235 atomów uranu. Proces ten wytwarza więcej paliwa w postaci plutonu 239 niż zużywa. Ta zdolność do tworzenia lub „rozmnażania” dodatkowego paliwa odpowiada za nazwę nadaną tego typu reaktorom. Szybki reaktor rozrodczy może wytworzyć do 30% więcej paliwa niż zużywa.
Reaktory jądrowe wytwarzają energię poprzez rozszczepianie atomów paliw rozszczepialnych, zwykle uranu 235. Powoduje to również wytwarzanie wolnych neutronów, cząstek z jądra atomów, które następnie uderzają w inne atomy uranu, rozszczepiając je i przyspieszając reakcję rozszczepienia. W standardowych reaktorach jądrowych większość z tych neutronów jest utrzymywana na niskim poziomie energii przez zaawansowany system chłodzenia, który normalnie wykorzystuje wodę jako medium. Ma to na celu utrzymanie neutronów na poziomie energii odpowiednim do podtrzymania reakcji rozszczepienia.
W szybkim reaktorze powielającym układ chłodzenia jest celowo mniej wydajny i zwykle jest wypełniony ciekłym sodem. Utrzymuje to neutrony wytwarzane w reakcji rozszczepienia na wyższym poziomie energetycznym. Te „szybkie” neutrony stanowią drugą część wspólnej nazwy prędkiego reaktora powielającego. Neutrony wysokoenergetyczne są mniej przystosowane do rozszczepiania innych atomów uranu 235, ale służą do innego celu.
Zamiast rozszczepiania 235 atomów uranu, „szybkie” neutrony są pochłaniane przez 238 atomów uranu, które stanowią większość masy paliwa reaktora jądrowego w szybkim reaktorze powielającym. Uran 238 nie nadaje się do rozszczepienia, ale po wchłonięciu kolejnego neutronu uran 238 jest przekształcany w pluton 239. Pluton 239 jest bardzo odpowiedni jako paliwo jądrowe i może być używany do produkcji broni jądrowej. Niektóre atomy plutonu 239 rozpadają się na inny izotop uranu, uran 239, który jest również używany jako paliwo w reaktorach jądrowych.
Pluton jest często używany w broni jądrowej. Z tego powodu wiele reaktorów prędkich reaktorów powielających, które kiedyś działały, zostało zamkniętych. Inne problemy z tego typu reaktorami przyczyniły się do spadku ich popularności wśród krajów z programami energetyki jądrowej. Pluton 239 musi być wyekstrahowany z innych składników paliwa jądrowego, a jest to złożony i kosztowny proces. Może być również niezwykle niebezpieczny i jako produkt uboczny tworzy toksyczne odpady radioaktywne.