核反应堆是一种能以可控方式实现链式裂变反应或核聚变反应的装置。可分为裂变堆和聚变堆两种类型。迄今为止，世界上已经建成和广泛应用的反应堆都是裂变堆。裂变核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应，从而实现核能-热能转换的装置。
核电站用的压水反应堆有一个厚厚的钢质筒形外壳，腰部有几个进水口和出水口，称为压力容器，90万千瓦的压水堆，其压力容器高12米，直径3.9米，壁厚约0.2米。
压力容器内是堆芯，堆芯由燃料组件和控制棒组件等组成。水在它们的间隙中流过。水在此起两个作用，一是降低中子的速度使之易于被铀－235核吸收，二是带出热量。100万千瓦压水堆一般装有157个燃料组件，约含75吨二氧化铀。
压力容器顶装有控制棒驱动机构，通过改变控制棒的位置来实现启堆、停堆（包括紧急停堆）和调节功率的大小。
反应堆是核电站的关键设计，链式裂变反应就在其中进行。反应堆种类很多，核电站中使用最多的是压水堆。
压水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块，装到锆合金管中，将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起，成为燃料组件。大多数组件中都有一束控制棒，控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。
压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件，吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆，进入蒸汽发生器，在那里把热量传给外部的水，使它们变成蒸汽送去发电，而主冷却剂本身的温度就降低了。从蒸汽发生器出来的主冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。冷却剂的这一循环通道称为一回路，一回路高压由稳压器来维持和调节。
