تولّد محطات الطاقة النووية الكهرباء بطريقةٍ مماثلة للمحطات التقليدية، إلا أن الاختلاف يكمن في نوع الوقود المستخدم. فجميع المحطات تولد الكهرباء عن طريق إنتاج الحرارة التي تحوّل الماء إلى بخار، ثم يعمل البخار على تدوير المحركات أو التوربينات الموصولة بالمولدات لإنتاج الكهرباء.
يُستخدم اليورانيوم وقودًا لمفاعلات الطاقة النووية، واليورانيوم هو عنصر طبيعي مشع يتواجد بوفرة في معظم الصخور.
وفي المفاعل النووي، تجري عملية الانشطار التي تؤدي إلى انقسام ذرات اليورانيوم إلى أجزاء صغيرة عن طريق تغيير هيكلها الجزيئي؛ وتتولد كمية من الطاقة أثناء هذا الانقسام، الأمر الذي يؤدي إلى إنتاج حرارة كافية لإنتاج البخار الذي يستخدم بواسطة التوربين لتوليد الكهرباء.
وتعتبر عملية الانشطار وسيلة فعالة جدًا لتوليد الطاقة، فالطاقة المتولدة من قطعة يورانيوم بحجم أنملة الإصبع تعادل الطاقة الناتجة عن 480 لتر من النفط، أو طن واحد من الفحم.
وتعد الطاقة النووية من أكثر الوسائل الصديقة للبيئة المستخدمة لتوليد الطاقة، نظرًا لأن المحطات النووية لا تحرق الوقود الأحفوري، وبالتالي لا تنتج انبعاثات ضارة بالبيئة.
