원자로에서 우라늄이 핵분열할 때 나오는 열로 증기를 만들어 그 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 발전 방식이다. 연료만 다를 뿐 발전 원리는 석탄을 때서 물을 끓이고 여기서 나오는 증기의 힘으로 전기를 만드는 화력 발전과 같다. 우라늄 1g이 핵분열할 때 나오는 에너지는 석유 9드럼이나 석탄 3t을 태울 때 나오는 에너지와 맞먹을 정도로 막대한 에너지원이다. 체르노빌 원전 사고 등으로 안전성에 대한 우려가 커지기도 했지만 최근엔 기술 발전으로 위험성이 어느 정도 제어 가능한 수준에 도달한 상태다.