核反應堆自然迴圈能力是核反應堆冷卻劑自然迴圈流動時由堆芯匯出熱量的能力，是艦船核動力裝置的重要效能指標。以反應堆額定輸出功率的百分數表示。

在核反應堆冷卻劑系統中，冷卻劑從下部流入堆芯，在堆芯中被燃料元件產生的熱能加熱，向上流出堆芯，進入蒸汽發生器，在蒸汽發生器中被冷卻後再回到堆芯，完成一個流動迴圈。在核動力裝置正常執行時，冷卻劑的迴圈流動通常是由反應堆冷卻劑泵(主泵)驅動的，稱為強迫迴圈流動。自然迴圈流動則不需要泵驅動，而是利用冷、熱流體之間的密度差在重力的作用下產生的驅動壓頭，使流體在反應堆一回路中形成迴圈流動。自然迴圈能力主要取決於反應堆及其冷卻劑系統中自然迴圈流量和堆芯徑向功率分佈。自然迴圈流量主要與反應堆及其冷卻劑系統的幾何結構和佈置、反應堆和蒸汽發生器的執行引數、堆芯軸向功率分佈有關。迴路中冷、熱源(即蒸汽發生器與反應堆芯)高度差和冷、熱流體之間的密度差越大，形狀阻力和摩擦阻力越小，則自然迴圈流量越大，冷卻燃料元件的能力越強;在保證堆芯不發生傳熱燒燬和流動不穩定性的條件下，反應堆能夠輸出的功率就越大。在相同的自然迴圈流量下，堆芯徑向功率分佈越均勻，能夠輸出的功率越大。在反應堆設計中確定其自然迴圈能力的大小，不僅要考慮穩定執行時反應堆能夠輸出的最大功率，還要考慮各種可能的引數波動的影響。

採用具有較高自然迴圈能力的反應堆可在艦船中、低速航行時，關閉主泵，從而降低其自身噪聲;還能在供電系統或主泵發生故障時，依靠自然迴圈冷卻堆芯，帶出剩餘釋熱，提高反應堆的安全性。