Nükleer enerji, elektriğin diğer enerji santralleri tarafından üretildiği şekilde üretilir; Atomların ayrılması, ısı üretir, suyu buhara dönüştürür ve ardından buharın basıncı, jeneratörü nihai ürün elektrikle döndürür. Geleneksel elektrik santrallerinde normalde elektrik üretmek için kullanılan kömür, doğal gaz veya petrol fosil yakıtlarının yerine geçer.
Bir nükleer santralde nükleer bir reaktör ısı ürettiğinde nükleer enerji üretilir. Isı, buhar yapmak için kullanılır. Buhar, esas olarak bir elektromıknatıs olan bir jeneratöre bağlı bir türbini döndürmek için kullanılır. Jeneratör daha sonra müşterilerin evlerine yönlendirilen elektrik üretir.
Uranyum, nükleer fisyonda kullanılan yakıt türüdür. Uranyum yakıt peletleri içinde nükleer fisyon sırasında bölünen milyonlarca uranyum çekirdeği bulunur. Bu bölünme, büyük miktarda enerjinin salınımını önler; çoğu kinetik enerjiden kaynaklanıyor, ancak bir kısmı radyasyondan geliyor. Kinetik enerji, nükleer reaktör içinde buhar üreten ve sonunda elektrik gücü üreten ısıyı üretir.