低浓缩铀作爲燃料，也可以使用高浓缩铀和钍燃料，实现钍-铀燃料循环。其堆芯可以采用柱状燃料元件（类似常规反应堆堆芯）或球形元件（类似球床反应堆堆芯）。从理论上讲，甚高温反应堆的出口温度可以达到1,000 ℃，远高于一般轻水堆。其产生的高温使得通过热化学生产氢气等应用成爲可能。
概述.在实践中，高温气冷堆通常被认爲就是甚高温反应堆，因此两个名称经常混用，可以互换。高温气冷堆可以使用传统的柱状燃料元件（柱状堆），也可以使用较爲新式的球形元件（英文称作pebble，意爲卵石或石球）。从设计