Изото́пный генера́тор, автономный источник электрической энергии; состоит из топливного блока с радионуклидом, выделяющим теплоту при радиоактивном распаде, и термоэлектрического генератора. Используются главным образом в системах электропитания космических аппаратов (КА). Топливный блок представляет собой герметичную ампулу из тугоплавкого металла, в которую заключён радионуклид. Теплота от топливного блока передаётся излучением или за счёт теплопроводности. Температура поверхности топливного блока может достигать 1100–1200 °С, поверхности ампул – 1400 °С. Применение изотопного генератора наиболее рационально при электрических мощностях до 1 кВт.

В изотопном генераторе КА в качестве радионуклида, как правило, используется плутоний-238, имеющий высокое энерговыделение (0,57 Вт/г), большой период полураспада (87,7 года), низкий радиационный выход, что позволило отказаться от дополнительной радиационной защиты и создать компактный изотопный генератор небольшой массы. Возможно использование и других радионуклидов как короткоживущих (210-плутоний, церий-144, кюрий-242), так и долгоживущих (147-прометий, 60-кобальт, стронций-90).

Работы по созданию изотопного генератора начали проводиться в конце 1950-х гг. в США (программа SNAP, т. е. Systems for Nuclear Auxiliary Power – вспомогательные ядерные энергетические установки) и СССР (программа «Орион»). Первый изотопный генератор SNAP-3В (Pu238, электрическая мощность 2,7 Вт, масса 5,2 кг) был выведен на околоземную орбиту 29 июня 1961 г. в составе военного навигационного спутника «Транзит-4А». Изотопные генераторы серии SNAP (электрическая мощность до 40 Вт) использовались в программе «Аполлон» (1969–1972); около 30 лет обеспечивали электрической энергией (для связи с Землёй) КА «Пионер-10» и «Пионер-11», осуществлявшие исследования Солнечной системы. Изотопные генераторы серии MNW (мощность 170 Вт) проработали 20 лет на КА «Вояджер-1», «Вояджер-2», проводивших исследования внешних областей Солнечной системы, включая планеты Нептун, Юпитер и Сатурн. Серия генераторов GPHS-RTG (электрическая мощность 300 Вт) использовалась в КА, осуществлявших исследования Юпитера и его спутников («Галилей»), полярных областей Солнца («Улисс»), Сатурна и его спутников («Кассини»).

В СССР первые запуски космических аппаратов с изотопным генератором «Орион-1» (²¹⁰Po, электрическая мощность около 20 Вт) осуществлены в сентябре 1965 г. («Космос-84», «Космос-90»). В конце 1990-х гг. для малых автономных станций, предназначенных для работы на поверхности Марса, был сконструирован изотопный генератор «Ангел» (²³⁸Pu, электрическая мощность 200 мВт, срок службы 10 лет).