核電站是利用核分裂（核裂變）或核融合（核聚變）反應所釋放的的能量產生電能的發電廠。目前商業運轉中的核能發電廠都是利用核分裂反應而發電。
壓水堆核電站發電原理
現在比較普遍使用的核電站是壓水反應堆核電站，它的工作原理是：
用鈾制成的核燃料在反應堆內進行裂變并釋放出大量熱能；高壓下的循環冷卻水把熱能帶出，在蒸汽發生器內生成蒸汽；高溫高壓的蒸汽推動汽輪機，進而推動發電機旋轉。
一回路：反應堆堆芯因核燃料裂變產生巨大的熱能，由主泵泵入堆芯的水被加熱成327度、155個大氣壓的高溫高壓水，高溫高壓水流經蒸汽發生器內的傳熱Ｕ型管，通 過管壁將熱能傳遞給Ｕ型管外的二回路冷卻水，釋放熱量后又被主泵送回堆芯重新加熱再進入蒸汽發生器。水這樣不斷地在密閉的回路內循環，被稱為一回路。
二回路：蒸汽發生器Ｕ型管外的二回路水受熱從而變成蒸汽，推動汽輪發電機做功，把熱能轉化為電力：做完功后的蒸汽進入冷凝器冷卻，凝結成水返回蒸汽發生器，重新加熱成蒸汽。這樣的汽水循環過程，被稱為二回路。
三回路：三回路使用海水或淡水，它的作用是在冷凝器中冷卻二回路的蒸汽使之變回冷凝水。
核電站組成部分
核電站一般分為兩部分：利用原子核裂變生產蒸汽的核島（包括反應堆裝置和一回路系統）和利用蒸汽發電的常規島（包括汽輪發電機系統）。核電站使用的燃料一般是放射性重金屬：鈾、钚。