Pada dasarnya PLTN beroperasi sama seperti pembangkit listrik konvensional, hanya saja berbeda pada cara membangkitkan panas untuk menghasilkan uap. Pembangkit listrik konvensional menggunakan bahan bakar fosil untuk menghasilkan panas, sedangkan PLTN menggunakan uranium sebagai bahan bakar untuk menghasilkan panas dengan proses reaksi fusi. Dimana panas yang dihasilkan tersebut digunakan untuk membangkitkan uap di dalam reaktor nuklir. Uap itu digunakan untuk menggerakkan turbin. Kemudian turbin menghasilkan energi mekanis untuk memutar poros yang terhubung dengan generator. Dan generator menghasilkan listrik.