Ett kärnkraftverk är ett värmekraftverk, där vatten värms upp till ånga som strömmar genom en ångturbin. Ångturbinen driver en generator som producerar el. Värmen som krävs för ångframställningen frigörs när bränslet i reaktorn, uran-235, klyvs med hjälp av kärnpartiklar, så kallade neutroner. Neutronerna träffar uranatomerna med hög hastighet, så att nya neutroner frigörs som klyver nya uranatomer i en kedjereaktion. Bränslet är inkapslat i långa bränslestavar.

I Sverige finns två typer av kärnkraftverk, kokarreaktorer (se figur) och tryckvattenreaktorer.

I tryckvattenreaktorn är trycket på reaktorvattnet så högt att vattnet inte kan koka. Det varma vattnet värmer en annan vattenkrets där vattnet kokar till ånga som driver ångturbinerna och generatorn. I kokarreaktorn används samma vatten i reaktorn och i turbinerna. Båda typerna av reaktorer är kondenskraftverk, d.v.s producerar bara el. Den varma ångan från ångturbinen kyls med havsvatten i en kondensor. Havsvattnet pumpas därefter tillbaka till havet. Anläggningarna togs i drift mellan 1972 och 1985. Kärnkraftverk kan även konstrueras som kraftvärmeverk, dvs värmen tas tillvara i t ex fjärrvärmesystem. Kärnkraftvärmeverk finns i vår omvärld.

Kärnkraften och vattenkraften kompletterar varandra

Kärnkraften är den egentliga baskraften. Den är, som all värmekraft, mest effektiv när den får gå för fullt. Vattenkraften är mycket lättare att reglera (snabbare och med mindre förluster) när elbehovet ändras. På våren, sommaren och hösten då elbehovet är lägre i Sverige ställs kärnkraftverken av i omgångar för översyn, ombyggnader, bränslebyten och säkerhetshöjande åtgärder.