Năng lượng hạt nhân được sản xuất theo cùng một cách mà điện được sản xuất bởi các nhà máy điện khác; sự phân tách của các nguyên tử tạo ra nhiệt, biến nước thành hơi, và sau đó áp suất của hơi nước sẽ biến máy phát điện với sản phẩm cuối cùng là điện. Quá trình phân tách các nguyên tử được gọi là sự phân hạch hạt nhân, và sự phân hạch hạt nhân là thay thế nhiên liệu hóa thạch là than đá, khí đốt tự nhiên hoặc dầu thường được sử dụng để sản xuất điện trong các nhà máy điện truyền thống.
Trong nhà máy điện hạt nhân, năng lượng hạt nhân được tạo ra khi lò phản ứng hạt nhân tạo ra nhiệt. Nhiệt được sử dụng để tạo ra hơi nước. Hơi nước được sử dụng để làm quay một tuabin được nối với máy phát điện, thực chất là một nam châm điện. Máy phát điện tạo ra điện sau đó được chuyển đến nhà khách hàng.
Uranium là loại nhiên liệu được sử dụng trong quá trình phân hạch hạt nhân. Các viên nhiên liệu uranium bên trong chứa hàng triệu hạt nhân uranium bị tách ra trong quá trình phân hạch hạt nhân. Sự phân tách này giải phóng một lượng lớn năng lượng; phần lớn là từ động năng, nhưng một số là từ bức xạ. Động năng tạo ra nhiệt bên trong lò phản ứng hạt nhân tạo ra hơi nước và cuối cùng là năng lượng điện.
