核電站的發電原理是一回路的冷卻劑透過堆心加熱，在蒸汽發生器中將熱量傳給二回路或三迴路的水，然後形成蒸汽推動汽輪發電機。沸水堆則是一回路的冷卻劑透過堆心加熱變成70個大氣壓左右的飽和蒸汽，經汽水分離並乾燥後直接推動汽輪發電機。

經濟性以發電成本衡量。構成核能發電成本的因素很多，包括基建投資費用、安全防護費用、核燃料費用，以及核電站退役處理費用。

核電發展初期，不僅基建投資費用昂貴，核燃料生產過程複雜，需要龐大的裝置，加上特殊的安全措施需要，核能發電成本高於火電成本1倍以上。

到60年代，核能發電成本已接近火電成本。到80年代，核電的成本已低於火電。據美國1984年統計，核電成本為2.7美分/千瓦時，而燃煤的發電成本為3.2美分/千瓦時，燃油發電成本為6.9美分/千瓦時。

核電成本隨各國經濟發展水平、科學技術水平而異，以上所列均為核電發展水平較高的國家的資料。核能發電的成本雖然有了很大降低，但發現核電站退役處理的費用遠比早先預計的為高。因此，核電的總成本還應有所增加。

擴充套件資料

與傳統的火力發電站相比，核電站具有十分明顯的優勢：

(1)核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的汙染物質到大氣中，因此核能發電不會造成空氣汙染；

(2)核能發電無碳排放，不會加重地球溫室效應；

(3)核能發電所使用的鈾燃料，除了發電外，暫時沒有其他的用途；

(4)核燃料的能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運輸與儲存都很方便，一座1000萬千瓦的核能電廠一年只需30噸的鈾燃料，一航次的飛機就可以完成運送；

(5)核能發電的成本中，燃料費用所佔的比例較低，核能發電的成本不易受到國際經濟形勢的影響，固發電成本較為穩定。