核电站的核心是核反应堆，而核反应堆的工作原理是通过让外来中子轰击铀5原子的原子核，在遭受轰击之后，铀5的原子核会吸收轰击它的中子，裂变成两个质量较小的原子核，过程中还会再释放出两三个中子。
以上是单个中子轰击单个铀5原子核的裂变反应过程，而核反应堆之所以叫做“堆”，则是因为核反应堆是由一堆铀5原子核聚集在一起，参与的反应过程。
这就使得在一个外来中子轰击了核反应堆中某个铀5原子核之后，所引发的裂变反应释放的两三个中子，又会去随机轰击反应堆之中其它的铀5原子核，其它的铀5原子核被轰击后，又会接着释放出两三个中子以此类推，一个变两个，两个变四个不断的裂变反应，最终组成了连锁反应，也就是俗称的裂变链式反应。
在裂变链式反应过程中，会产生出大量的热能。但如果生出的热量太多，核反应堆装置又会因为高温过热而被烧毁。
所以，就需要通过流动的循环水或其它液态物质，来冲刷核反应堆，带走裂变链式反应过程中产生的大量热能，以此达到给核反应堆实时降温的目的。
而通过循环水导出的热量，又会把水加热变成气态的肉眼不可见水分子，俗称水蒸气。这个时候，如果在水蒸气排放的位置，加装上一台汽轮机，就可以利用这些生成的水蒸气推动汽轮机进行发电。
到了这里，原始的原子裂变反应，已经经过几次转变，变为了电能。而这，也是核电站的最根本运行过程原理。
不过真正的核电站，并不是只满足这两样理论条件，就能实现裂变转电能。这其中还需要考虑高速中子的飞散问题、核反应堆的反应过程有效控制问题、裂变辐射防护问题、突发意外情况下的安全应急系统建设等问题。
所以，想要真正建设一间核反应堆厂房，至少需要有以下六种结构：
用于裂变反应的铀5核燃料
用于水冷降温转化电能的载热体
用于降低中子飞散速度的慢化剂
用于控制反应堆反应过程的控制设施