Bahan api nuklear (Jawi: ‏باهن اڤي نوكليار‎‎) ialah bahan yang digunakan dalam Loji kuasa nuklear untuk menghasilkan haba untuk menggerakkan turbin. Haba dihasilkan apabila bahan api menjalani pelakuran nuklear.Kebanyakkan bahan api nuklear mempunyai unsur berat boleh belah aktinida yang mampu untuk menjalani dan mengekalkan pelakuran nuklear. Tiga isotop utama untuk pelakuran ialah uranium-233, uranium-235 dan plutonium-239. Apabila nukleus atom-atom ini dilanggar oleh neutron perlahan, mereka melakur, menghasilkan dua nukleus anak dan dua atau tiga neutron. Neutron-neutron ini kemudian melakur lebih banyak nukleus. Ini menghasilkan Tindak balas rantai nuklear yang dikawal dalam reaktor nuklear, atau tanpa kawalan dalam senjata nuklear.Proses yang terlibat dalam perlombongan, penulenan, penggunaan, pembuangan bahan api nuklear dikenali sebagai kitar bahan api nuklear.Bukan semua bahan api nuklear menghasilkan tenaga daripada pelakuran nuklear; plutonium-238 dan beberapa unsur lain digunakan untuk menjana tenaga nuklear yang sedikit melalui reputan radioaktif dalam penjana termoelektrik radioisotop dan bateri atomik.Bahan api nuklear mempunyai ketumpatan tenaga paling tinggi antara semua sumber tenaga praktikal.