התהליך המתרחש בתחנת כוח גרעינית דומה למתרחש בתחנת כוח קונבנציונלית המפיקה חשמל באמצעות דלקים פוסיליים.

ראה/י: תחנת כוח.
בהבדל אחד: חומרי הדלק המשמשים את התחנה הם חומרים-רדיואקטיביים. סוגי הדלק המקובלים הם אורניום (יסוד הקיים בטבע) או פלוטוניום (יסוד שנוצר בתנאי מעבדה).

לב התחנה הוא מיכל הלחץ של הכור שבמרכזו ליבה. בליבה מותקנים מוטות בקרה, שהכנסתם והוצאתם מווסתים את שיעור הביקוע הגרעיני.

בעולם פועלות כ- 400 תחנות כוח גרעיניות המייצרות כ- 15% מתצרוכת החשמל העולמית.

צרפת מפיקה כ- 70% מתצרוכת החשמל שלה בתחנות כוח גרעיניות; בלגיה – כ- 65%; ארצות-הברית – כ- 20%.

הבעיות הסביבתיות הקשורות בתחנות כוח גרעיניות הן:
* סכנה להתרחשות תאונה-גרעינית.
* דליפה של קרינה-רדיואקטיבית.
* סילוק פסולת-רדיואקטיבית.
* זיהום תרמי.

* ראה/י גם: אנרגיה-גרעינית.