Az atomerőművek (általában az urán) maghasadásával vizet melegítenek, és gőzt vezetnek át egy turbinán, amely szén-dioxid-mentes villamos energiát termel. 2020-ban az atomerőművek a globális villamosenergia-termelés mintegy 10%-át adták.

A Föld körülbelül egymilliárd évre elegendő uránkészletettel rendelekzik, ami hosszútávú erőforrássá teszi az uránt. Mivel egyre nagyobb hangsúly kerül a gyors szén-dioxid-mentesítésre, egyesek új atomerőművek építésében érdekeltek, amelyek felváltanák a szén- és gázerőműveket. Az atomerőművek építése azonban lassú és költséges, és bár alacsony kibocsátású energiaforrást jelentenek, a szélesebb nukleáris ellátási lánc létrehozása problémásabb. A radioaktív urán bányászása élhetetlenné teheti a területeket és a radioaktív hulladék tárolása is problémákat okoz.

A meglévő atomerőművek hasznos forrást jelentenek, de az emberek még bizonytalanok a múltban történt baleseteknek köszönhetően. A szabványosított moduláris erőművek és más kísérleti nukleáris technológiák megoldhatnak bizonyos biztonsági, költség- és időbeli problémákat, de a szkeptikusok általában az olcsóbb, már kipróbált és bevált energiatermelésben hisznek.