核電站發電主要是利用“核能”。大部分核電站發電都差不多，就是利用鈾發生核裂變，產生大量的能量，然後利用這些能量把水煮開，產生大量水蒸氣，再利用水蒸氣推動其他機械(包括髮電機)的運動，從而產生電能。核能發電是實現低碳發電的一種重要方式，和火電站發電很相似，不過核電站一般比火電站要多一套動力迴路。
▲當控制棒提起，核裂變發生，一回路冷卻劑被加熱。
▲主泵帶動一回路冷卻劑透過反應堆壓力容器和蒸汽發生器而形成一回路的循環。
▲二回路的給水在蒸汽發生器裏被一回路的冷卻劑加熱形成飽和蒸汽
▲蒸汽推動汽輪機，從而帶動電機發電。
▲在汽輪機內做完工後的蒸汽進入凝氣器後被冷卻進入凝結水泵，透過主水泵進入蒸汽發生器，完成二回路循環。
▲大量的河、湖、海水進入冷凝器，將二回路的發電剩下的蒸汽冷凝成水。
