第一代核电技术：即早期原型反应堆，主要目的是为通过试验示范形式来验证核电在工程实施上的可行性。

最终发现轻水堆(包括压水堆和沸水堆)实用优势明显，轻水堆也因此成为核电发展的主线。第一代核电站现已退出历史舞台，不再使用。

第二代核电技术：上世纪60年代中期以后投入运行的大部分核电站是基于第二代核电技术，它实现了商业化、标准化等，包括压水堆、沸水堆和重水堆等，单机组的功率水平在第一代核电技术基础上大幅提高，达到千兆瓦级。

在第二代核电技术高速发展期，平均17天就有一座核电站投入运行，主要原因是在当时石油危机的背景下，人们普遍看好核电。

1979年美国三里岛核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利核电站事故催生了第二代改进型核电站，其主要特点是增设了氢气控制系统、安全壳泄压装置等，安全性能得到显著提升。

第三代核电技术：具有更高安全性、更高功率的新一代先进核电站。世界核能协会说，第三代核电站与第二代核电站的最大区别在于，事故发生时，第三代核电站不依赖人为操作或外界系统的干预，而依靠重力、自然循环等自然规律来实现保护功能。

第四代核电技术：目前仍处于开发阶段，目标是在2030年左右投入应用。第四代核电技术有六种设计概念，包括三种快中子堆和三种热中子堆。这些设计的目的是要达到大幅减少核废料、更充分利用铀资源、降低核电站建造和运营成本，以及更好地控制核扩散，即保证核技术的和平利用。