เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยรังสีไอโซโทปรังสี (RTG) เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนที่เกิดจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีไม่ใช่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และไม่ใช้ฟิชชันนิวเคลียร์หรือฟิวชั่นเป็นพลังงานแม้ว่าจะยังคงมีกัมมันตภาพรังสีสูง เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีใช้เมื่อแหล่งพลังงานอื่น ๆ มีราคาแพงเกินไปหรือทำไม่ได้เช่นบนยานอวกาศและบีคอนอัตโนมัติและระบบเรดาร์
เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีมีปริมาณซึ่งมักจะมีวัสดุกัมมันตภาพรังสีสูงหลายปอนด์ (กิโลกรัม) หรือมากกว่า วัสดุกัมมันตรังสีจะต้องผลิตความร้อนเพียงพอที่จะให้กระแสไฟฟ้าในปริมาณที่มาก ในเวลาเดียวกันมันจะต้องไม่สลายตัวเร็วจนเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีไร้ประโยชน์หลังจากไม่กี่ปี พลูโทเนียม -238 เป็นไอโซโทปที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีแม้ว่าสตรอนเทียม -90 และอื่น ๆ ถูกนำมาใช้ในอดีต พลูโทเนียม -238 นั้นมีราคาแพงในการผลิต แต่ให้รังสีอัลฟาที่มีอัตราการซึมผ่านต่ำซึ่งง่ายต่อการป้องกันมากกว่ารังสีที่ผลิตโดยไอโซโทปอื่น
ในการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้าเครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีใช้เทอร์โมคัปเปิลอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งสามารถแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยตรง แม้ว่าเทอร์โมคัปเปิลมีความทนทานและไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว แต่ก็ไม่มีประสิทธิภาพมากนักทำให้ความร้อนที่มีอยู่น้อยกว่า 10% กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า เทอร์โมคัปเปิลจะค่อยๆลดลงตามเวลาและเพิ่มความสูญเสียที่เกิดจากการสลายตัวช้าของสารกัมมันตรังสี
เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีมีราคาแพงมากเมื่อเทียบกับแหล่งพลังงานอื่น ๆ แต่มันมีประโยชน์ในระบบที่แยกได้โดยไม่ต้องใช้พลังงานอื่น ๆ เช่นยานอวกาศดาวเคราะห์และบีคอนวิทยุไร้คนขับ เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้ามานานหลายทศวรรษโดยไม่มีอินพุตภายนอกหรือการบำรุงรักษาภายนอกจนกว่าวัสดุกัมมันตรังสีจะสลายตัวหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล้มเหลว การใช้เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีบนยานอวกาศของคณะกรรมการอย่างเช่น Cassini ทำให้กลุ่มสิ่งแวดล้อมหลายแห่งประท้วงการใช้วัสดุกัมมันตรังสีในอวกาศ ถ้าจรวดปล่อยแคสสินีล้มเหลวมีโอกาสเล็กน้อยที่พลูโทเนียมจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ
