Într-un reactor nuclear energia este generată prin fisiune nucleară. În fisiunea nucleară un atom greu cum ar fi cel de uraniu suferă splitări după ce absoarbe un neutron (a se vedea figura de mai jos). Combustibilul nuclear constă într-un reactor de atomi grei. În cazul în care nucleul se desparte, o mare cantitate de energie este eliberată deoarece particulele atomice, din atomii nou formaţi, sunt mai mici si mai puternic legaţi împreună decât atomul în stare originală. Mai multă energie este eliberată sub formă de radiaţii ionizante şi de căldură. Din această căldură centrala nucleară producea energie electrică. Fisiunile nucleare şi radiaţiile fac combustibilul nuclear puternic radioactiv, astfel încât fără ecranare este periculos pentru oameni şi mediul înconjurător.
Există diferite tipuri de reactoare nucleare sub presiune de apă: reactor (PWR) este tipul cel mai frecvent întâlnit în centrale electrice în întreaga lume. Un reactor cu apă sub presiune foloseste apă ca un lichid de răcire pentru a elimina căldura generată de procesul de fisiune.
Pentru a preveni aceasta fierbere, apa este sub presiune mare. Deasemenea, acţionează ca un moderator pentru a menţine procesul de fisiune sub control. Apa încetineşte neutroni liberi, care sunt eliberati în fisiunile nucleare. Acest lucru îi face mai uşor de absorbit de către o altă particulă materială de fisiune provocând o nouă fisiune nucleară. Miezul reactorului este format din bare de combustibil. Acestea sunt tuburi lungi de metal umplute cu combustibil nuclear, în general, uraniu. Barele de combustibil sunt grupate în mănunchiuri sau ansambluri. Fileurile menţin intre ele o distanta egala una fata de alta. Ansamblurile sunt situate într-un reactor nava din oţel. Din partea de sus a navei există atarnate bare de control pentru pornire, oprire şi de adaptare a reactorului. Ele ţin reacţiile de fisiune nucleară în lanţ sub control. În cazul în care controlul scade între tijele din combustibilul nuclear, acestea absorb neutronii liberi
care provoacă fisiuni noi. Aceasta opreşte procesul de fisiune şi căldura produsă în miezul reactorului scade progresiv. Cu toate acestea, procesul de fisiune creează produse radioactive, care oferă căldură si după ce reacţia în lanţ s-a oprit.
