تُنتج محطات الطاقة النووية الكهرباء من خلال تحويل الطاقة النووية المختزنة داخل أنوية الذرات إلى طاقة حرارية، ثم إلى طاقة ميكانيكية تدير التوربينات، وأخيرًا إلى طاقة كهربائية بواسطة المولدات. ويُعد هذا من أكبر تطبيقات تحويل الطاقة المستخدمة في إنتاج الكهرباء على نطاق واسع.