目前，人類實際應用的主要能源還是化石能源。煤、石油、天然氣等化石能源的利用，對人類生存、發展、進步產生過巨大的影響。進入21世紀后，人們更加注重生存環境和生存空間的質量。大量燃用化石能源產生的溫室效應、酸雨現象對人類生存環境造成了嚴重破壞。同時，化石能源經長期開采，其資源日趨枯竭，已不足以支撐全球經濟的發展。在尋找替代能源的過程中，人們開始越來越重視核能的應用，而核能最主要的應用就是核能發電。

人類首次實現核能發電是在1951年。當年8月，美國原子能委員會在愛達荷州一座鈉冷塊中子增殖實驗堆上進行了世界上第一次核能發電實驗并獲得成功。1954年，蘇聯建成了世界上第一座實驗核電站，發電功率5000KW。

核電站與火電站發電過程相同，均是熱能—機械能—電能的能量轉換過程，不同之處主要是熱源部分。火電站是通過化石燃料在鍋爐設備中燃燒產生熱量，而核電站則是通過核燃料鏈式裂變反應產生熱量。

核電站的組成通常有兩部分：核系統及核設備，又稱為核島;常規系統及常規設備，又稱為常規島。這兩部分就組成了核能發電系統。

核島中主要的設備為核反應堆及由載熱劑(冷卻劑)提供熱量的蒸汽發生器，它替代常規火電站中蒸汽鍋爐的作用。常規島的主要設備為氣輪機和發電機及其相應附屬設備，常規島的組成與常規火電站氣輪機大致相同。