Reaktor jądrowy MARIA to jedyny w Polsce reaktor badawczy.

 (konstrukcja rys.) Jest reaktorem kanałowym i basenowym jednocześnie. Paliwo jest umieszczone w specjalnych rurowych kanałach paliwowych, zapewniających efektywne jego chłodzenie wodą pod ciśnieniem 1.7 MPa. Kanały paliwowe wraz z pozostałymi elementami rdzenia reaktora, takimi jak: bloki moderatora berylowego i reflektora grafitowego, pręty pochłaniające, zasobniki z materiałami tarczowymi znajdują się w tzw. koszu rdzenia w basenie reaktora pod siedmiometrową warstwą wody. Basen reaktora jest konstrukcją betonową z wykładziną stalową. Basen połączony jest śluzą z sąsiednim basenem przechowawczym, który pełni rolę krótkookresowego przechowalnika wypalonego paliwa i napromienionych elementów konstrukcyjnych oraz eksperymentalnych reaktora.

(Paliwo rys.) Element paliwowy reaktora MARIA składa się z 6 (typ MR) lub 5 (typ MC) koncentrycznych rur o grubości 2 mm, oddzielonych 2.5-milimetrową szczeliną wodną. Woda w szczelinach między rurami paliwowymi odgrywa podwójną rolę

1. stanowi moderator (spowalniacz) neutronów, potrzebny do tego aby neutrony prędkie, powstające w trakcie rozszczepień spowolnić do energii termicznych, przy których wydajnie następują kolejne rozszczepienia jąder ²³⁵U; 
2. pełni rolę chłodziwa, czyli służy do odbioru ciepła, generowanego w paliwie.

W rdzeniu reaktora są wyznaczone pozycje do napromieniania materiału docelowego. Dodatkowo, MARIA jest wyposażona w stanowiska do napromieniania w strumieniu neutronów prędkich, które służą do badania materiałów konstrukcyjnych dla reaktorów fuzyjnych.  

Poziome wiązki neutronów wychodzą z rdzenia do hali eksperymentalnej, ułatwiając skanowanie próbek materiałów, analizę struktury kryształu, badania wzbudzenia i mapowanie rozkładu zanieczyszczeń. Dedykowana wiązka, podłączona do wewnętrznego konwertera neutronów epitermicznych, jest przeznaczona do przyszłych badań radiobiologicznych dla medycyny nuklearnej.

W MARII wytwarzane są radioizotopy. To uboczne produkty przemian jądrowych w materiałach tarczowych. Są one umieszczane w specjalistycznych pojemnikach, w pionowych kanałach rdzenia reaktora. Bombardowanie neutronami wywołuje przemiany jądrowe, co powoduje, że większość nowych jąder staje się niestabilna i prowadzi do rozpadu, który emituje promieniowanie przydatne w zastosowaniach diagnostycznych i terapeutycznych.