در باطریهای معمولی انرژی شیمیایی مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد در صورتیکه در پیلهایی اتمی یا رادیو ایزوتوپی از انرژی تابشهای رادیو ایزوتوپ برای تولید الکتریسیته استفاده می شود . برای تبدیل انرژی تابشهای رادیو ایزوتوپ به انرژی الکتریکی روشهای مختلفی وجود دارد که عبارتند از :
شارژ مستقیم با ذرات تابش شده از رادیوایزوتوپها ، ترموالکتریک ، ترمویونیک و فتو الکتریک . باطریهای معمولی دارای عمر نسبتا کوتاه بوده و اغلب ولتاژ آنها در ضمن کار کاهش می یابد بعلاوه برای داشتن قدرت زیاد احتیاج به تعداد بسیاری از آنها میباشد ، در مواردی که احتیاج به پایداری و طول عمر است استفاده از باطریهای معمولی امکان پذیر نمی باشد . مزیت باطریهای اتمی بر باطریهای متداول در این است که این باطریها دارای عمر طولانی و قدرت ویژه زیاد ، حدود Kwh/kg 10 و ابعاد کوچک می باشند .
معهذا باوجود امتیازات نامبرده بعلت اینکه باطریها اتمی ساخته شده تا حال دارای قدرت محدود بوده و خیلی گران تمام می شود در قالب موارد جایگزین پیلهای متداول نگردیده اند .
در حال حاضر از پیلهای اتمی در سفاین فضائی ، در پزشکی (دستگاه تنظیم ضربان قلب) در برجهای دریایی برای هدایت کشتیها در شب ، برای بکار انداختن دستگاه ها یااندازه گیری در ایستگاهها ی هوا شناسی دور دست و سایر مواردیکه احتیاج به باطریهای با عمر طولانی است استفاده می شود .
انتخاب رادیوایزوتوب مناسب برای اینگونه پیلها از نقطه نظر نیمه عمر ، نوع تابش ،انرژی تابشی و فراوانی آن موضوع تحقیق در بسیاری از مراکز میباشد . این رادیو ایزوتوپ ها را در راکتورهای اتمی بوسیله تابش نوترن و یا از پاره های فیسیون میله های سوخت ( مصرف شده) راکتورها تهیه میکنند .
)