核電廠由核島（主要是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)）、常規(guī)島（主要是汽輪發(fā)電機組）和電廠配套設(shè)施（BOP）三大部分組成。

以壓水堆核電廠為例，核燃料被放置在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)。當(dāng)發(fā)生鏈式反應(yīng)時，一次冷卻劑流經(jīng)壓力容器被燃料組件加熱，通過一回路管道進入蒸汽發(fā)生器，使其二次側(cè)的水變成蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。一次冷卻劑然后經(jīng)冷卻劑泵打回壓力容器，成為一個封閉回路，即一回路。

在蒸汽發(fā)生器二次側(cè)生成的蒸汽經(jīng)核汽輪機做功后，在主凝汽器內(nèi)被冷凝成水，經(jīng)逐級加熱并由給水泵送回蒸汽發(fā)生器，形成另一封閉回路，成為二回路。

主凝汽器所需的循環(huán)冷卻水，由泵房提供。核電廠的汽輪機所需的冷卻水量較常規(guī)火電廠大，所以大都建在海邊或大江、大河的岸邊。一般核電廠的冷卻水流過凝汽器后直接排回水域（一次通過方式）。

反應(yīng)堆廠房（即安全殼）是密封的。核電廠所有帶有強放射性的關(guān)鍵設(shè)備都安裝在此廠房內(nèi)。在發(fā)生核電廠嚴重事故時（如主管道破裂事故）可以將泄露出來的放射性物質(zhì)包容在廠房內(nèi)。