* El reactor nuclear és on es produeix la reacció nuclear.
* El generador de vapor d’aigua (només en les centrals de tipus PWR).
* La turbina, que mou un generador elèctric per produir electricitat amb l’expansió del vapor.
* El condensador, un intercanviador de calor que refreda el vapor transformant novament en líquid.

El reactor nuclear és l’encarregat de realitzar la fissió o fusió dels àtoms del combustible nuclear, com urani o plutoni, alliberant una gran quantitat d’energia calorífica per unitat de massa de combustible.

El generador de vapor és un intercanviador de calor que transmet calor del circuit primari, pel qual circula l’aigua que s’escalfa en reactor, al circuit secundari, transformant l’aigua en vapor d’aigua que posteriorment s’expandeix en les turbines, produint el moviment d’aquestes que alhora fan girar els generadors, produint l’energia elèctrica. Mitjançant un transformador s’augmenta la tensió elèctrica a la de la xarxa de transport d’energia elèctrica.

Després de l’expansió a la turbina el vapor és condensat en el condensador, on cedeix calor a l’aigua freda refrigerant, que en les centrals PWR procedeix de les torres de refrigeració. Un cop condensat, torna al reactor nuclear per començar el procés de nou.

Les centrals nuclears sempre estan pròximes a un subministrament d’aigua freda, com un riu, un llac o el mar, per al circuit de refrigeració, ja sigui utilitzant torres de refrigeració o no.