核能發電原理是利用鈾燃料235進行核分裂連鎖反應時所產生的熱，將水加熱成高溫高壓的蒸汽，用以推動汽輪機，再帶動發電機發電。核能電廠的種類有分壓水式和沸水式兩種，兩者間最大的差別是壓水式反應器在水加熱成蒸汽的過程中採用了兩套迴路，在壓水式反應器中的「主
迴路」裏冷水經過爐心加熱後只增加溫度但不變成蒸汽，熱水送至「蒸汽產生器」中把熱量傳給「次迴路」的水後變成冷水再送回爐心；而次迴路的水則會被加熱成蒸汽去推動汽輪機，用過的蒸汽再經海水冷卻後重複使用，這種設計可以確保汽輪機使用的蒸汽絕無核分裂反應所產生的放射性物質，但因系統較為複雜，故運轉與維護也較沸水式反應器費事。壓水式反應器的控制棒設在壓力槽上端，由上向下抽插，比起沸水式反應器由下往上的設計在運作與保養上較為方便。

核能發電的核分裂能夠釋出多少能量可以套入愛因斯坦所提出的理論公式E=mc2來計算，E是能量，m是質量，c是光速，核分裂所產生的能量超級巨大，比水力發電和火力發電都來的有效率，洋流發電、地熱發電、風力發電和太陽能發電更是遠遠比不上核能發電。

核能發電優缺點如下：

核能發電優點：

1. 效率高，少量的鈾原料就能產生大量能源
   
2. 不需使用氧來燃燒，自然就不會產生二氧化碳，比起火力發電產生較少環境污染。
   
3. 核能發電的燃料費用所佔的比例很低，成本較不易受到國際經濟情勢影響，核能發電成本較其他發電方法穩定。
   

核能發電缺點：

1. 核廢料仍然有相當高的輻射線，後續處理問題非常傷腦經。
   
2. 安全性問題，因為一旦核能發電廠出事，引影範圍將非常廣大，影響時間也將非常久遠，更有許多間接影響。
3. 核能發電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏。
   
4. 核能電廠建廠成本非常高。