核反應堆主要由以下幾個部分組成：

（1）活性區。這是進行鏈式反應的地方，其中放有核燃料和中子減速劑。核燃料是指產生鏈式反應的裂變物質。反應堆中用的有天然鈾、濃縮鈾（鈾235的含量比天然鈾中的多）、鈽和鈾233等。減速劑是用來降低中子速度的物質，因為裂變釋放出的中子速度很大，而容易使鈾235裂變的是速度較小的中子（熱中子）。理想的減速劑是不吸收或很少吸收中子的物質。如重水（D2O，重氫和氧的化合物）、石墨、氧化鈹等。對於濃縮鈾燃料也可以用普通水做減速劑。

在活性區中一般是把核燃料做成棒狀或塊狀插入減速劑中，也有把核燃料和減速劑均勻混合在一起的。

（2）中子反射層。用來阻擋中於飛出活性區，以減少中子的損失，一般用石墨或氧化鈹。

（3）控制調節系統。鏈式反應的速度很快，大約每秒鐘可產生1千代中子，如果不加以控制，在極短的時間內釋放巨大的能量使鈾爆炸，這就是原子彈。因此控制調節系統是反應堆中很關鍵的部分，用它來控制鏈式反應的速度，調節反應堆的功率，使反應堆開始或停止工作等。

調控系統主要是由吸收中子很強的物質鎘或硼製成的控制棒和相應的自動控制系統組成。當反應強烈時，反應堆中的控制棒將插入的深一些，使被吸收的中子增多，因而鏈式反應減慢；反之，將控制棒從活性區向外拉出一些，反應速度將加快。

（4）冷卻系統。反應堆中核裂變釋放出的能量絕大部分轉換為熱能。堆中的溫度是很高的，通常利用普通水、重水、液態金屬鋼等做冷卻劑，將堆中的熱量輸送出來，再透過熱交換裝置把水變成高壓高溫的蒸汽，用來推動汽輪機發電。另一方面，冷卻下來的冷卻劑又壓回堆中繼續使用，它是在一個封閉的迴圈系統中流動著。

（5）保護層。原子核裂變時不僅放出中子，裂變後的產物還要放出大量的β射線和γ射線。為了防止這些射線對人體的危害，反應堆外層應築有很厚的混凝土保護層。

透明解剖式，用於展覽廳展示堆體結構。