De använder specifikt uran-235 , som är en klyvningsisotop av uran. Detta innebär att när det bombarderas med neutroner, delar den (fission) och släpper en enorm mängd energi. Denna energi används sedan för att värma vatten, som producerar ånga och sedan vänder turbiner för att generera elektricitet.
Medan uran är det vanligaste bränslet, finns det några nyare reaktordonstruktioner som utforskar med andra material, till exempel thorium. Uranium är dock fortfarande den dominerande bränslekällan för kärnkraftverk idag.
