Un generator termoelectric cu radioizotopi (RTG) este o sursă de energie electrică care utilizează căldura produsă de degradarea radioactivă. Generatoarele termice cu radioizotopi nu sunt reactoare nucleare și nu folosesc fisiunea sau fuziunea nucleară pentru energie, deși sunt încă foarte radioactive. Generatoarele termice cu radioizotopi sunt utilizate atunci când alte surse de energie sunt prea scumpe sau nepractice, cum ar fi pe nave spațiale și balize automate și sisteme radar.
Un generator termic cu radioizotopi conține o cantitate, adesea de câteva kilograme (kilograme) sau mai mult, de material foarte radioactiv. Materialul radioactiv trebuie să producă suficientă căldură pentru a furniza cantități semnificative de energie electrică; în același timp, nu trebuie să se degradeze atât de repede încât generatorul termic cu radioizotop să fie inutil după câțiva ani. Plutoniul-238 este cel mai comun izotop utilizat pentru generatoarele termice cu radioizotopi, deși stronțiul-90 și altele au fost utilizate în trecut. Plutoniul-238 este costisitor de produs, dar emite radiații alfa cu penetrare scăzută, care sunt mult mai ușor de protejat față de radiațiile produse de alți izotopi.
Pentru a transforma căldura în electricitate, generatoarele termice cu radioizotopi folosesc termocupluri, dispozitive semiconductoare care pot transforma diferențele de temperatură direct în electricitate. Deși termocuplurile sunt durabile și nu au părți mobile, ele sunt foarte ineficiente, transformând mai puțin de 10% din căldura disponibilă în energie electrică. Termocuplurile se degradează treptat în timp, adăugându-se la pierderile cauzate de degradarea lentă a materialului radioactiv.
Generatoarele termice cu radioizotopi sunt foarte scumpe în comparație cu alte surse de energie, dar sunt utile în sisteme izolate fără alte surse de energie, cum ar fi navele spațiale interplanetare și balizele radio fără pilot. Un generator termic cu radioizotopi poate produce energie electrică timp de zeci de ani, fără nicio intrare externă sau întreținere exterioară, până când materialul radioactiv se descompune sau electronica eșuează. Utilizarea generatoarelor termice cu radioizotopi la bordul navelor spațiale precum Cassini a determinat multe grupuri ecologiste să protesteze împotriva folosirii materialelor radioactive în spațiu; dacă racheta care lansa Cassini ar fi eșuat, exista o mică șansă ca plutoniul să fi putut fi eliberat în atmosferă.