In een kernreactor is de primaire functie van de moderator het vertragen van de snelle neutronen die door kernsplijting worden geproduceerd. Neutronen komen tijdens het splijtingsproces met veel energie vrij, maar bij de meeste splijtstoffen zijn ze te snel om verdere splijting te veroorzaken. Daarom wordt het moderatormateriaal gebruikt om de snelheid van het neutron te verminderen door elastische verstrooiingsbotsingen.

Wanneer een snel neutron botst met een moderatoratoom, draagt ​​het een deel van zijn energie over aan het atoom, waardoor het terugdeinst. Als gevolg hiervan verliest het neutron energie en vertraagt ​​het. De moderatoratomen zijn doorgaans lichte elementen, zoals waterstof, deuterium, beryllium of koolstof, die een lage atoommassa en een hoge verstrooiingsdoorsnede voor neutronen hebben. Dit betekent dat ze effectief zijn in het vertragen van neutronen zonder ze te vangen.

Door de energie van de neutronen te verminderen, vergroot de moderator de kans dat ze worden geabsorbeerd door het splijtbare materiaal in de reactorkern. Deze splijtbare materialen, zoals uranium-235 (U-235) of plutonium-239 (Pu-239), ondergaan splijting wanneer ze neutronen absorberen, waardoor meer neutronen vrijkomen en de kettingreactie wordt gegenereerd die de kernreactor in stand houdt.

Samenvattend is de primaire functie van de moderator het vertragen van snelle neutronen, waardoor de kans op hun interacties met splijtbare materialen wordt vergroot, wat leidt tot aanhoudende kernsplijting en warmteontwikkeling in een kernreactor.