Modelo de núcleo compuesto, descripción de los núcleos atómicos propuesta (1936) por el físico danés Niels Bohr para explicar las reacciones nucleares como un proceso de dos etapas que comprende la formación de un núcleo intermedio de vida relativamente larga y su posterior desintegración. En primer lugar, una partícula que bombardea pierde toda su energía en el núcleo objetivo y se convierte en parte integrante de un nuevo núcleo inestable altamente excitado, denominado núcleo compuesto. La etapa de formación dura un periodo de tiempo aproximadamente igual al intervalo de tiempo que la partícula bombardeadora recorre el diámetro del núcleo objetivo (unos 10-21 segundos). En segundo lugar, después de un periodo de tiempo relativamente largo (típicamente de 10-19 a 10-15 segundos) e independiente de las propiedades de los reactivos, el núcleo compuesto se desintegra, normalmente en una pequeña partícula expulsada y un núcleo producto. Por ejemplo, el núcleo compuesto de silicio-28 se forma al bombardear aluminio-27 con protones (núcleos de hidrógeno-1). Este núcleo compuesto está excitado, o en un estado de alta energía, y puede decaer en magnesio-24 y helio-4 (una partícula alfa), silicio-27 y un protón, una forma más estable de silicio-28 y un fotón de rayos gamma, o sodio-24 más tres protones y un neutrón.
El modelo de los núcleos compuestos tiene mucho éxito a la hora de explicar las reacciones nucleares inducidas por partículas de bombardeo de energía relativamente baja (es decir, proyectiles con energías inferiores a unos 50 millones de electronvoltios).