原子炉の核分裂反応を制御して原子炉出力を調整するシステムをいう。原子炉の起動、出力上昇、出力一定運転、出力低下、停止等は、全て原子炉の反応度を計画的かつ人為的に変化させて行う。そのための反応度制御系が原子炉に備えられている。原子炉を起動する、あるいは停止する場合の反応度変化は、通常は制御棒を炉心から引き抜く、あるいは炉心へ挿入することで与えられる。一方、原子炉の運転に伴って炉心部の核分裂性物質が燃焼して物質量が減少することによるゆっくりした原子炉出力の低下を補償するために、制御棒操作による方法、減速材の流量調整（BWR）、減速材中のポイズン（中性子吸収材）濃度を調整（PWR）する方法などがある。