增殖型增殖反应堆
为方便起见，增殖堆主要根据中子能谱分为两类。
快中子增殖反应堆(FBR):
可增殖的铀238吸收快中子并增殖成可裂变的钚和较重的超铀元素，钍232也能吸收快中子并增殖成可裂变的铀233。
截至2006年，所有的全尺寸快中子增殖堆都是液态金属快中子增殖堆(LMFBR)，使用液态金属钠作为冷却剂。这种快速增殖反应堆有两种设计:
回路式，在这种设计中，主冷却剂在反应堆箱外循环，流经主换热器(因为钠24有放射性，主冷却剂在生物屏蔽层内)；
池式，其中主热交换器和泵浸没在反应罐中。
目前，所有快中子反应堆的设计都是使用液态金属作为主要冷却剂，将热量传递给蒸汽，驱动涡轮发电机。不仅仅是钠被用作冷却剂。早期快中子反应堆使用汞作为冷却剂，部分实验堆使用钠钾合金作为冷却剂。两种金属在室温下都是液体，方便实验，但对整个电站来说不够安全。冷却剂也使用了铅和铅铋合金。
第四代核电反应堆中有三个是快中子增殖反应堆，即:
气冷快堆(GFR)，氦冷却。
钠冷快堆是基于现有液态金属快堆和一体化快堆的设计。
铅冷快堆(LFR)是基于前苏联海军推进装置的设计。
热增殖反应堆；
钍232吸收热中子并增殖成可裂变的铀233(钍燃料循环)。由于天然核材料的性质不同，只有钍燃料的热增殖反应堆被认为是经济的，因为钍燃料循环中不产生超铀元素。
先进重水堆是为数不多的全规模钍反应堆之一。印度现在正在开发这项技术，因为印度有大量的钍资源。世界上近三分之一的钍资源在印度，而印度的铀资源非常少。
石屏岗核电站是一座轻水钍增殖堆，于1977开始运行。它使用二氧化钍和氧化铀(铀233)作为燃料球。最初，燃料球中铀233的含量在种子区为5-6%，在转换区为1.5-3%，在反射区为0。核心功率236MWt，电功率60MWe，最终产生21亿千瓦时的电力。5年后，取出堆芯时，发现堆芯中的裂变物质比安装时增加了65438±0.4%，表明燃料被钍富集。
液态氟化钍反应堆(LFTR)也是钍热增殖反应堆。液态氟化物反应堆由于其固有的安全性，不需要制造燃料棒，并且液态燃料的后处理可能更简单，因此具有更诱人的前景。这种类型的反应堆于20世纪60年代在橡树岭国家实验室的熔盐反应堆实验中首次开发出来。2012之后，这项技术再次成为世界热点。日本、中国、英国、美国、捷克共和国和澳大利亚的许多公司表达了开发和商业化这一技术的愿望。