核电站的工作原理是：用铀制成的核燃料在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发电机旋转，从而产生电能。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛、利用蒸汽发电的常规岛。核电站使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。
世界上核电站常用的反应堆有轻水堆、重水堆和改进型气冷堆及快堆等，但使用最广泛的是轻水堆。
按产生蒸汽的过程不同，轻水堆可分成沸水堆核电站和压水堆核电站两类。压水堆是以普通水作冷却剂和慢化剂，它是从军用堆基础上发展起来的最成熟、最成功的动力堆堆型。
核电站的安全防护措施，用来确保核电站安全及环境保护，防止放射性物质逸出。核电站对核燃料及有关部分设置了三道严密可靠的屏障，堆芯为第一道屏障，作为燃料包壳，包壳为锆合金管或不锈钢管制成，核燃料芯密封于包壳内。它的第二道屏障为压力壳，这是反应堆冷却剂压力边界，由一回路和反应堆压力容器组成。它的第三道屏障为安全壳。
