核电站是利用核裂变反应释放出大量核能的装置，而不是核聚变反应。核裂变是一个重原子，如铀或钚，在一定条件下分裂成两个较轻的原子，同时释放出大量能量。相比之下，核聚变反应则是两个较轻的原子融合成一个更重的原子，同时释放出大量能量。
核电站是核聚变还是核裂变反应
核电站利用的是核裂变技术。在核裂变过程中，重原子核（通常是铀或钚）被分裂成较小的核，释放出大量能量。而核聚变是将轻核合并成更重的核，在太阳等恒星内部发生，目前尚未实现可控的核聚变反应用于商业核电站。核裂变是目前用于发电的主要核能技术。
本质上核电站是以核反应堆为热源的火力发电站。正如火力发电站的典型情况一样，热量用于产生蒸汽，驱动连接到发电机的蒸汽轮机发电。也就是俗称的“烧开水”，但方式有所不同，目前核电站主要使用两种核裂变技术路径：压水堆（PWR）和沸水堆（BWR）。
沸水堆（BWR）：沸水堆利用的是在反应堆内部沸腾的水来产生蒸汽，直接驱动涡轮发电机，因此涡轮机被保留为核电站放射性控制区域的一部分。
压水堆（PWR）：蒸汽轮机与核系统是分开的，是目前的主流技术。
核发电厂的工作原理
核发电厂的工作原理就是核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电。
核电站工作原理：
核电站(nuclear power plant)是利用核裂变(Nuclear Fission)或核聚变(Nuclear Fusion)反应所释放的的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统)，使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。如果除去核反应堆，核电站和火电站除了生成蒸汽的热源不同外，差异很少。
一般的热电厂都有燃料供应来产生热，比如说天然气、煤或石油。对于核电厂来说，它需要的热来自于核反应堆中的核裂变。当一个相当大的可裂变原子核(一般为铀-235或钚-239)被一个中子轰击时，它便分裂为两个或更多个部分，同时释放出能量和中子，这个过程就叫做核裂变。原子核释放出的中子会继续轰击其它原子核。当这个链式反应被控制的时候，它释放出的能量便可用来烧水，产生出的水蒸气会驱动涡轮机，从而产生电能。需要记住的是，核爆炸中发生的是“不受控制的”链式反应，而核反应堆中的裂变速度无法达到核爆炸所需要的速度，这是因为商业用核燃料的浓度还不够高。
链式反应被一些能够吸收或减慢中子的材料控制着。在以铀为核燃料的反应堆当中，中子需要被减慢速度，因为当慢速中子轰击铀-235原子核时是更容易发生裂变的。轻水反应堆使用普通水来减慢中子并进行冷却。当水的温度升高到一定程度时，它便达到了工作温度，此时它的密度会降低，因此没被它吸收的少量中子会被减得足够慢，然后去引发新的裂变。负反馈将裂变速度保持在一定水平。