核–核碰撞（nucleus-nucleus collisions）是指众多不同类型的核反应 中，有一类核反应是利用加速到各种不同能量的原子核（质量大于α粒子）轰击原子核，这类核反应过程统称为核–核碰撞。通常的原子核外都被电子所包围，而电子的数目与核的正电荷数相同，原子呈电中性。当加速这些原子核时，常要将原子核外的一部分电子剥离掉，这时的原子核呈离子状态。所以核–核碰撞又称为重离子碰撞或重离子反应。

按照加速重离子的能量，核–核碰撞可有低能、中能和高能之分。20世纪50年代末期加速碳、氮、氧等原子核，开始了核–核碰撞的研究。到70年代初，低能核–核碰撞逐步成为人工合成超钔元素的主要手段。一般的原子核具有复杂的内部结构，所以核–核碰撞的反应机制比较复杂。中、低能核–核碰撞可有准弹性散射、深度非弹性碰撞及全熔合反应等不同的反应机制。根据研究的需要，可选择各种靶核和弹核的组合，这种多样性是重离子核反应的一个独特的优点。中、低能核–核碰撞不仅是研究原子核高自旋态、产生远离β稳定线的奇特核以及合成超重核的有效方法，它在原子物理学、材料科学、生物学、医学等诸多领域都有广泛应用。

当具有很高能量的原子核相碰时，有可能形成一个能量密度很高的碰撞区，入射核和靶核都被高度激发，而后发生破裂，并随之产生许多新的粒子。这类反应过程称为高能核-核碰撞，或高能重离子碰撞，或相对论性重离子碰撞（由于入射核能量很高，具有相对论性）。理论研究表明，相对论重离子碰撞有可能是研究反常核物质、夸克胶子等离子体等物质新形态的可能途径，也可能是研究真空的性质以及宇宙的起源的基础。

相对论重离子碰撞可以产生实验室最高温、高密的新物质形态﹣夸克胶子等离子体，对应于宇宙大爆炸之后几个微秒的状态，形象地说是一种“小爆炸”。