核电站是指通过适当的装置将核能转变成电能的设施。核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的“燃烧”产生热量，使核能转变成热能来加热水产生蒸汽。
核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。核能发电无碳排放，不会加重地球温室效应。核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便。
但核电厂会产生高低阶放射性废料，因其具有放射性，必须慎重处理。核电站的投资成本太大，电力公司的财务风险较高。兴建核电站常易引发政治歧见的纷争。