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.

توجد ثلاث من أكبر أربع محطات لتوليد الطاقة في العالم في أمريكا الجنوبية، وهو ما يعكس الحجم الهائل لبعض مشاريع البنية التحتية في القارة، ولا سيما تلك التي تعتمد على الاستفادة من الموارد المائية والطبيعية لتأمين قدرات إنتاجية ضخمة. وتُعد هذه الحقيقة مؤشراً على الدور الذي تلعبه أمريكا الجنوبية في قطاع الطاقة العالمي، حيث تتركز فيها منشآت عملاقة تتجاوز في قدرتها كثيراً من المحطات الأخرى في مناطق مختلفة من العالم.

تُعد محطة "كولدر هول" البريطانية من أوائل محطات الطاقة النووية التجارية التي أنتجت الكهرباء على نطاق واسع. وقد مثّلت مرحلة مهمة في تاريخ استخدام الطاقة النووية للأغراض المدنية، إذ انتقلت التقنية من المجالات البحثية والعسكرية إلى تزويد شبكات الكهرباء بالطاقة.

توجد ثلاث محطات لتوليد الطاقة الكهرومائية على نهر وايت في شمال أونتاريو، كندا، وتُعد جميعها مملوكة جزئياً لعدد من الأمم الأولى. ويعكس هذا الترتيب مشاركة مجتمعات السكان الأصليين في ملكية منشآت الطاقة واستثمار موارد النهر في إنتاج الكهرباء، ضمن شبكة من المشاريع التي تجمع بين البنية التحتية الكهربائية وحقوق الشراكة المحلية في الإقليم.

طاقة الثوريوم النووية مفهوم لتوليد الطاقة باستخدام الثوريوم وقوداً نووياً بديلاً أو مكملاً لليورانيوم. لا يكون الثوريوم نفسه انشطارياً مباشرة في أغلب التصاميم، لكنه يتحول داخل المفاعل إلى مادة قابلة للانشطار. يرى مؤيدوه أنه قد يقدم وفرة وقود أعلى ونفايات مختلفة ومخاطر انتشار أقل في بعض الدورات، بينما تبقى أمامه تحديات تقنية واقتصادية وتشغيلية. يمثل الثوريوم خياراً بحثياً في مستقبل الطاقة النووية لا بديلاً جاهزاً واسع الانتشار.