Radioisotooppinen termosähkögeneraattori (RTG) on sähköinen virtalähde, joka käyttää radioaktiivisen hajoamisen tuottamaa lämpöä. Radioisotooppilämpögeneraattorit eivät ole ydinreaktoreita eivätkä käytä ydinfissioa tai fuusiota energiaksi, vaikka ne ovat edelleen erittäin radioaktiivisia. Radioisotooppilämpögeneraattoreita käytetään silloin, kun muut virtalähteet ovat liian kalliita tai epäkäytännöllisiä, kuten avaruusaluksissa, automatisoiduissa majakoissa ja tutkajärjestelmissä.
Radioisotooppilämpögeneraattori sisältää määrän, usein useita kiloja (kg) tai enemmän, erittäin radioaktiivista materiaalia. Radioaktiivisen materiaalin on tuotettava tarpeeksi lämpöä tuottamaan huomattavia määriä sähköä; samalla se ei saa hajoa niin nopeasti, että radioisotoopin lämpögeneraattori on hyödytön muutaman vuoden kuluttua. Plutonium-238 on yleisin isotooppi, jota käytetään radioisotooppilämpögeneraattoreissa, vaikka strontium-90 ja muita on käytetty aiemmin. Plutonium-238: n tuottaminen on kallista, mutta se tuottaa vähän tunkeutuvaa alfa-säteilyä, joka on paljon helpompi suojata kuin muiden isotooppien tuottama säteily.
Muuttaakseen lämmön sähköksi radioisotooppilämpögeneraattorit käyttävät termopareja, puolijohdelaitteita, jotka voivat muuttaa lämpötilaerot suoraan sähköksi. Vaikka termoparit ovat kestäviä ja niissä ei ole liikkuvia osia, ne ovat erittäin tehottomia, ja ne kääntävät alle 10% käytettävissä olevasta lämmöstä sähköenergiaksi. Lämpöparit hajoavat vähitellen ajan myötä ja lisäävät radioaktiivisen aineen hitaasta hajoamisesta aiheutuvia häviöitä.
Radioisotooppilämpögeneraattorit ovat erittäin kalliita muihin virtalähteisiin verrattuna, mutta ne ovat hyödyllisiä eristetyissä järjestelmissä, joissa ei ole muita virtalähteitä, kuten planeettojen välisissä avaruusaluksissa ja miehittämättömissä radiomajakoissa. Radioisotooppinen lämpögeneraattori voi tuottaa sähköä vuosikymmeniä ilman ulkoista tuloa tai ulkopuolista huoltoa, kunnes radioaktiivinen materiaali hajoaa tai elektroniikka vioittuu. Cassinin kaltaisten avaruusalusten radioisotooppilämpögeneraattoreiden käyttö on saanut monet ympäristöryhmät vastustamaan radioaktiivisen materiaalin käyttöä avaruudessa; jos Cassinin laukaisu olisi epäonnistunut, oli pieni mahdollisuus, että plutonium olisi voinut vapautua ilmakehään.