核燃料元件（nuclear fuel element），工学-材料科学与工程-能源材料-核材料-核燃料-核燃料元件，在核裂变反应堆中，可装卸、更换的核燃料单元。核燃料的燃烧与化石燃料相似，是一个不断消耗燃料和产生废物的过程。不同之处在于：核燃料烧到一定程度，当其中的裂变物质含量低于一定限值时，将不利于链式反应持续进行，这时就需要卸出更替；其次，核燃烧产生的废物是具有强放射性的裂变产物，不允许泄漏到冷却剂内。为了便于核燃料的装卸、补充、替换，需将燃料做成可更换的单元。核燃料即以燃料元件的形式装入堆内，在其中进行核裂变，产生中子和热能。为防止裂变产物泄漏，燃料元件必须做成密封结构，把核燃料密封起来。在许多反应堆中（如压水堆），为了进一步方便装卸和大批量工业制造，便于从结构上保证燃料元件准确的几何形状和尺寸，便利运输和安装，又将一定数量的燃料元件集合在一起，组装成燃料组件（见水冷动力堆燃料元件），有时又称燃料盒。