De acordo com a Agência Internacional de Energia Atômica, a energia nuclear oferece a capacidade de gerar grandes quantidades de eletricidade sem produzir gases de efeito estufa ou outros poluentes do ar. Como as tecnologias de combustível fóssil, as usinas nucleares podem escalar seus produção para atender à demanda e são extremamente eficientes em termos de combustível. Um único quilograma de urânio pode produzir até 3,5 milhões de quilowatts-hora de eletricidade, enquanto um quilograma de carvão produz cerca de 3 quilowatts-hora.
Além de suas vantagens sobre as tecnologias de combustíveis fósseis, as usinas nucleares também apresentam algumas vantagens sobre os sistemas de energia renovável. Ao contrário da energia solar e eólica, as usinas nucleares podem produzir eletricidade 24 horas por dia. Embora as novas tecnologias possam estender muito a produção efetiva de eletricidade de fontes renováveis, tanto a energia eólica quanto a solar sofrem com o tempo de inatividade da geração quando o sol se põe ou o vento morre. A energia nuclear também requer consideravelmente menos terras para geração de energia, com usinas nucleares comparáveis em tamanho às instalações de geração de eletricidade a partir de combustíveis fósseis. As usinas solares requerem uma quantidade considerável de espaço, até 31 milhas quadradas, e os parques eólicos podem exigir a colocação em toda a região para a geração de eletricidade eficaz. As usinas hidrelétricas são tecnicamente mais compactas, mas exigem a construção de represas que podem criar lagos que se estendem por vários quilômetros.