目前所有商用核电站都是利用核裂变。
以压水堆为例，铀裂变释放的能量，以热能形式传递给水，水受热变为蒸气，来推动汽轮机，从而发电。
目前聚变还没有商用，因为它的巨大能量和广阔前景，全世界都在积极研究，国际合作组织ITER就是例子。
从理论上说，核反应有两种方式：聚核反应和裂核反应。
聚核反应就是氢的同位素氘（重氢）通过原子核聚合后生成氚（超重氢），故而也可称为“氘→氚聚核反应”，大家最熟悉的太阳内部就是这种聚核反应。所以我们把人类可控的“氘-氚聚核反应”又叫作“人造太阳”，这种技术还处在试验的中级阶段，到实际应用可能还需要30年左右。
裂核反应，也就是我们通常说的“原子弹”的反应方式，它是由铀或钚的原子核发生裂变（分裂）而释放出超高能量的过程。我们现在的所有核电站都是用这种核裂变能量发电的，它具有如下优点和缺点：
一、优点：
1. 核能发电不像“热电厂”那样排放大量的污染物质，如二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等，进入大气，对环境造成严重污染。因此“核电”不会造成空气污染。
2. 由于“核电”不排放二氧化碳，所以不会加重地球温室效应。
3. “核电”所使用的铀或钚除了发电外目前还没有其他的用途，故可分担部分地球资源紧张的压力。
4. 铀或钚等核燃料的能量密度比化石燃料高几百万倍，故核燃料体积小，运输与储存都很方便，运输、储存成本低。
5. “核电”成本中，燃料成本的占比较低，它的成本主要是技术防护和安全措施成本。
二、缺点：
铀或钚等核燃料都具有强烈的放射线，所以核电厂周围或多或少都存在放射性污染，但这可以从技术上将其控制在“安全放射当量”的范围内，正常情况不会对周围生物造成较大影响。问题的关键在于“失控”后的危害是毁灭性的、长期的（至少50年以上）。
就目前的经验，其失控方式主要有如下4种：
1. 技术失败，如日本的“福岛核泄漏”所造成的危害是有目共睹的。
2. 自然灾害，如8级以上的地震、海啸、小天体撞击等，都可能对核电厂造成破坏从而造成核泄漏。如日本的“福岛核泄漏”除技术原因外，海啸也起到了推波助澜的作用。
3. 战争，当战争进入到你死我活的地步时，敌方最容易想到的就是攻击你的核电厂，一可以瘫痪你的能源系统，打击你的经济和居民正常生活；二可以引起核泄漏甚至核爆炸，直接造成你的人员伤亡和永久性危害。
4. 使用、维护不当，如俄罗斯（前苏联）的“切尔诺贝利核事故”所造成的危害也是有目共睹的。
那么，有没有既具有上述优点又可避免上述缺点的技术呢？答案是肯定的。
那就是以《喙轮全热动力发动机》为核心的、利用空气或水含太阳能的动力系统，其技术成本只有“核电”的十分之一。
