Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie Atomică, energia nucleară oferă capacitatea de a genera cantități mari de energie dintr-o cantitate relativ mică de combustibil, fără a elibera dioxidul de carbon și alți poluanți de aer eliberați prin arderea combustibililor fosili. /strong> Energia nucleară oferă o fiabilitate mai bună și o producție mai mare de energie decât energiile regenerabile și mai puține probleme de mediu decât combustibilii fosili.
Comparativ cu combustibilii fosili, avantajul principal al energiei nucleare este lipsa emisiilor de carbon. O singură plantă de cărbune de 1.000 de megawați poate produce peste 6 milioane de tone de dioxid de carbon într-un an. O fabrică nucleară comparabilă produce doar aproximativ 830 de tone de deșeuri, cea mai mare parte a deșeurilor radioactive cu nivel scăzut, care necesită puțină manipulare specială. Reactoarele moderne produc mai puține deșeuri decât modelele mai vechi, iar unele noi modele reprocesează deșeurile nucleare existente și o folosesc ca combustibil.
În comparație cu energiile regenerabile, avantajele energiei nucleare sunt densitatea energetică, scalabilitatea și fiabilitatea. Pentru a genera 1000 de megawați, o instalație solară are nevoie de aproximativ 12 ori mai multă suprafață de teren ca o centrală nucleară, iar o fermă eoliană poate necesita de 36 de ori mai mult spațiu. Plantele nucleare pot, de asemenea, să crească producția lor atunci când cererea este ridicată și scade puterea când cererea scade, spre deosebire de metodele eoliene și solare care produc energie doar atunci când resursele sunt disponibile.