Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie Atomică, energia nucleară oferă capacitatea de a genera cantități extrem de mari de energie electrică fără a produce gaze cu efect de seră sau alți poluanți atmosferici. pentru a răspunde cererii și sunt extrem de eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil. Un kilogram unic de uraniu poate produce până la 3,5 milioane kilowați-oră de energie electrică, unde un kilogram de cărbune produce aproximativ 3 kilowați-oră.
Pe lângă avantajele lor față de tehnologiile pe bază de combustibili fosili, centralele nucleare au și unele avantaje față de sistemele de energie regenerabilă. Spre deosebire de soare și de vânt, centralele nucleare pot produce energie electrică 24 de ore pe zi. Deși noile tehnologii pot extinde în mare măsură producția eficientă de energie electrică a energiilor regenerabile, atât vântul, cât și solul suferă de perioadele de nefuncționare a generării în momentul în care soarele cade sau vântul moarte. Energia nucleară necesită, de asemenea, un teren considerabil mai mic pentru producerea de energie electrică, cu instalații nucleare comparabile cu instalațiile de producere a energiei electrice pe bază de combustibili fosili. Plantele solare necesită o cantitate considerabilă de spațiu, de până la 31 de kilometri pătrați, iar fermele eoliene pot necesita plasarea într-o regiune pentru generarea eficientă a energiei electrice. Instalațiile hidroelectrice sunt mult mai compacte din punct de vedere tehnic, însă necesită construcția unor diguri care pot crea lacuri care se întind pe mai multe mile.
