Radioizotopni termoelektrični generator (RTG) je izvor električne energije koji koristi toplinu proizvedenu radioaktivnim raspadom. Radioizotopski termalni generatori nisu nuklearni reaktori i ne koriste nuklearnu fisiju ili fuziju za energiju, iako su još uvijek visoko radioaktivni. Radioizotopni termalni generatori koriste se kada su drugi izvori energije preskupi ili nepraktični, kao što su svemirske letjelice i automatizirani svjetionici i radarski sustavi.
Toplinski generator radioizotopa sadrži količinu, često nekoliko funti (kilograma) ili više, visoko radioaktivnog materijala. Radioaktivni materijal mora proizvesti dovoljno topline da osigura značajne količine električne energije; pritom se ne smije tako brzo raspasti da radioizotopni termalni generator nakon nekoliko godina bude neupotrebljiv. Plutonij-238 je najčešći izotop koji se koristi za radioizotopne termalne generatore, iako su se stroncij-90 i drugi koristili u prošlosti. Plutonij-238 je skup za proizvodnju, ali ispušta alfa zračenje niske penetracije, od kojeg je mnogo lakše zaštititi se od zračenja koje proizvode drugi izotopi.
Za pretvaranje topline u električnu energiju, radioizotopni termalni generatori koriste termoelemente, poluvodičke uređaje koji mogu pretvoriti razlike u temperaturi izravno u električnu energiju. Iako su termoelementi izdržljivi i nemaju pokretnih dijelova, vrlo su neučinkoviti, pretvarajući manje od 10% raspoložive topline u električnu energiju. Termoparovi postupno degradiraju tijekom vremena, povećavajući gubitke uzrokovane polaganim raspadanjem radioaktivnog materijala.
Radioizotopski termalni generatori vrlo su skupi u usporedbi s drugim izvorima energije, ali su korisni u izoliranim sustavima bez drugih izvora energije, kao što su međuplanetarne svemirske letjelice i bespilotne radio farove. Radioizotopni termalni generator može proizvoditi električnu energiju desetljećima, bez ikakvog vanjskog unosa ili vanjskog održavanja, sve dok se radioaktivni materijal ne raspadne ili elektronika ne pokvari. Korištenje radioizotopnih toplinskih generatora na svemirskim letjelicama kao što je Cassini izazvalo je mnoge ekološke skupine da protestiraju zbog upotrebe radioaktivnog materijala u svemiru; da je raketa koja lansira Cassini propala, postojala je mala šansa da bi plutonij mogao biti ispušten u atmosferu.