Branduolinio ryšio energija – tokia energija, kurios reikia tam, kad branduolys visiškai suskiltų į atskirus nukleonus. Atomo branduolys susideda iš neutronų ir protonų. Kartu jie vadinami nukleonais. Šias daleles branduolyje laiko nepaprastai stiprios branduolinės jėgos. Tokio pat dydžio energija išsiskiria protonams ir neutronams jungiantis į branduolį. Tiksliais branduolio masės matavimais nustatyta, kad branduolio rimties masė visada yra mažesnė už jį sudarančių dalelių (protonų ir neutronų) rimties masių sumą. Masių skirtumas (masės defektas) atsiranda tuomet, kai branduoliui susidarant iš nukleonų, šie, veikiami branduolinių jėgų, milžiniškais pagreičiais skrieja vieni prie kitų. Dėl to išspinduliuojami gama kvantai (žymima γ), turintys ir energijos, ir masę. Amerikiečių fizikas Albertas Einšteinas nustatė tokį ryšį tarp išsiskyrusios energijos ir masės defekto: išsiskyrusi energija lygi masės defektui padaugintam iš šviesos greičio kvadrato (E = Δm•c²). Pavyzdžiui, susidarius 4 g helio išsiskiria tiek pat energijos, kiek jos išsiskirtų, jeigu sudegintume du akmens anglies pilnus vagonus.