De kracht die kan worden geproduceerd door water dat uitzet tot stoom, wordt al honderden jaren gecontroleerd en gebruikt. In een kernreactor wordt deze reactie veroorzaakt door de warmte die vrijkomt bij het proces van kernsplitsing. Verrijkt uranium geeft energie af door kernsplijting. In een kerncentrale wordt deze energie gecontroleerd in een proces dat de warmte die door kernsplijting wordt gegenereerd, omzet in elektrische energie.

In de reactorkern het uranium is georganiseerd in bundels. Uraniumkorrels van dezelfde lengte en diameter zijn gerangschikt in staafjes, en deze staven worden verzameld in bundels. De uraniumbundels worden in een container geplaatst en ondergedompeld in water dat als koelmiddel fungeert. De warmte van de uraniumbundels in de reactorkern moet worden gecontroleerd om oververhitting te voorkomen, waardoor de reactor zou kunnen smelten. Regelstaven in de uraniumbundel worden omhoog en omlaag gebracht om de kerntemperatuur naar behoefte te regelen. De stangen kunnen ook helemaal naar beneden worden neergelaten, om te stoppen met het creëren van warmte en om de reactor uit te schakelen in geval van nood of om de brandstof te vervangen.

De eerste stap bij het produceren van elektrische energie is om het water in de reactorkern die de uraniumbundel bevat te laten uitzetten tot stoom. In de volgende stap, de stoom verlaat de container om de turbine aan te drijven. De turbine laat een generator draaien, en tenslotte produceert de generator stroom.

Sommige kerncentrales voegen nog een stap toe aan het proces dat een tweede lus produceert, die water weer in stoom omzet voordat het de turbine aandrijft. Hiermee wordt voorkomen dat het radioactieve water en de stoom direct in contact komen met de turbine. Reactoren kunnen worden gevuld met verschillende soorten koelvloeistof, om werking bij hogere temperaturen mogelijk te maken.