燃料密度比一般的反应堆低，就算是失去冷却，亦不会出现核芯熔解。反应堆使用惰性气体或接近惰性气体，如氦、氮、二氧化碳作为冷却剂，在高温下直接驱动涡轮机。由于毋须处理蒸气，系统的热能转换效率可以得到提高。正在发展这种技术的国家包括有：美国、南非、荷兰等。中国的华能亦与清华大学合作研究；目前已建有10兆瓦的试验反应堆，并计划于五年内兴建第一座商用发电厂。
设计.球床反应堆把铀、钍或钚氧化物核燃料，包装在网球大小，以热分解石墨制成的球状容器内，称为卵石（Pebble）。球状燃料放置在罐