Жидкометаллические реакторы (ЖМР) с натриевым охлаждением и быстрым нейтронным спектром привлекали большое внимание в 1960-70-е годы, когда казалось, что их возможности размножения вскоре понадобятся для поставки расщепляющегося материала в быстро развивающуюся ядерную промышленность. Когда в 1980-х годах стало ясно, что это нереально, энтузиазм поутих. Однако в результате разработок предыдущих десятилетий было построено множество ЛМР по всему миру — в США, России, Франции, Великобритании, Японии и Германии. Большинство ЛМР заправлены диоксидом урана или смешанными уран-плутониевыми диоксидами. Однако в Соединенных Штатах наибольший успех был достигнут при использовании металлического топлива.
В то время как некоторые ЖРД относятся к петлевому типу и оснащены теплообменниками и насосами, расположенными вне корпуса реактора, другие относятся к бассейновому типу и имеют большой объем первичного натрия в бассейне, который также содержит первичные насосы и теплообменник от первого к второму. Во всех типах тепло, извлекаемое из активной зоны первичным натрием, передается во вторичный, нерадиоактивный натриевый контур, который служит источником тепла для парогенератора, нагревающего воду в третичном контуре для питания турбины. Бассейновый тип, по-видимому, имеет некоторое преимущество с точки зрения безопасности, поскольку большой объем первичного натрия нагревается медленно, даже если энергия не извлекается; таким образом, реактор эффективно изолирован от сбоев в балансе станции. Активная зона реактора во всех таких системах представляет собой плотно упакованный пучок топлива в стальной оболочке, через которую протекает натриевый теплоноситель для отвода тепла. Большинство ЖРД являются реакторами-размножителями или способны к размножению, то есть все они производят больше расщепляющегося материала, чем потребляют.