关于核反应机制[1]的一个简化模型。1936年N.H.D.玻尔首先提出。其基本内容是认为一般低能核反应可分为彼此独立的两个阶段，第一阶段是复合核的形成，即入射粒子进入靶核后核内核子强烈相互作用，立即将自己的能量分散给所有核子，使整个核处于激发态，达到新的动态平衡，形成一个处于激发状态的复合核，其寿命比入射粒穿行靶核的时间长得多。第二阶段是复合核的衰变，即复合核分解成出射粒子和剩余核，处激发态的复合核由其自身的寿命、能量、角动量和宇称决定其衰变方式，与它的形成过程无关。复合核模型假设复合核形成和衰变是两个没有关联的相互独立的阶段。利用这个模型可以很好地解释核反应的共振现象，即当入射粒子能量为某些特定值时，反应截面具有尖锐的极大值，称为共振峰。当入射粒子轰击相同靶核而发生不同核反应时，各种反应的共振峰往往具有相同的位置，这些共振峰正对应于复合核的准稳态。根据共振峰的位置可以研究复合核的能级。
复合核模型的基本思想与核结构的液滴模型相同，也是把原子核比作液滴。入射粒子将能量传给靶核形成激发态的复合核相当于液滴的被加热，而复合核的衰变则相当于受热液滴的蒸发。
复合核模型和外斯科夫所提出的三阶段理论中的复合系统并非完全相同。复合系统是比复合核模型更广泛的一个概念，它除了包括复合核之外，还包括表面和体内的直接作用以及多次碰撞、集体激发等各种情况。
玻尔的复合核概念在核物理发展史上曾起过重要作用，但实验表明并不是所有的核反应都经历复合模形成阶段，例如削裂反应和拾取反应都不能用复合核模型解释。