โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนประกอบที่สำคัญ คือ
๑) อาคารปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องผลิตไอน้ำ เครื่องควบคุมความดัน ปั๊มน้ำระบายความร้อน อุปกรณ์อื่น ๆ เช่น วัสดุกำบังรังสี ระบบควบคุมการเดินเครื่องและระบบความปลอดภัยต่าง ๆ
๒) อาคารเสริมระบบปฏิกรณ์ ประกอบด้วย เครื่องมืออุปกรณ์สำหรับการเดินเครื่องปฏิกรณ์ อุปกรณ์ความปลอดภัย บ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้ว
๓) อาคารกังหันไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดกังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ประกอบ
๔) สถานีไฟฟ้าแรงสูง ประกอบด้วย ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ประกอบ
๕) อาคารฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย แบบจำลองสำหรับฝึกหัดเดินเครื่องโรงไฟฟ้าทั้งสภาวะปกติและฉุกเฉิน
๖) อาคารระบบคอมพิวเตอร์ ประกอบด้วย ระบบอุปกรณ์/ข้อมูลสำหรับการเดินเครื่องโรงไฟฟ้า
๗) หม้อแปลงไฟฟ้า ประกอบด้วย หม้อแปลงไฟฟ้าหลักและหม้อแปลงไฟฟ้าสำรองสำหรับการเดินเครื่อง
๘) อาคารอำนวยการ ประกอบด้วย สำนักงาน ห้องทำงานต่าง ๆ ห้องประชุม
๙) อาคารสำนักงานและฝึกอบรม ประกอบด้วย ห้องทำงาน ห้องฝึกอบรม ห้องประชุม ห้องปฏิบัติการทางเคมี ห้องอาหาร
๑๐) อาคารรักษาความปลอดภัย เป็นอาคารทางเข้าบริเวณโรงไฟฟ้า ประกอบด้วย เจ้าหน้าที่และอุปกรณ์เครื่องมือของระบบรักษาความปลอดภัยต่าง ๆ
๑๑) อาคารโรงสูบน้ำ เป็นอาคารที่สูบน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติภายนอกเพื่อนำมาควบแน่นไอน้ำในระบบผลิตไอน้ำ ประกอบด้วย ชุดปั๊มน้ำและอุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ
๑๒) ส่วนประกอบอื่น ๆ ได้แก่ ระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและหอระบายความร้อน (ถ้าไม่มีแหล่งน้ำธรรมชาติขนาดใหญ่)