核能發電的主要優點包括：
污染小。核能發電不排放二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳和煙塵顆粒物等污染物，因此對環境的影響遠小於化石燃料發電站。
高效。核能的能量密度高，所需使用的核燃料體積小，運輸和儲存方便，一座百萬千瓦的核能電廠每年只需補充一次約30噸的核燃料。
經濟。核電廠的燃料費用佔發電成本的比例較低，且發電成本不太受國際經濟形勢的影響，因此相比其他發電方法，核電的成本更爲穩定。
安全可靠。現代核電站經過多年的技術積累和安全措施改進，安全性已得到極大提升，運行穩定可靠，不受氣候條件、供應鏈等因素的影響。
資源多樣性。核能是一種不同於化石燃料的能源來源，有助於降低對石油和天然氣等有限資源的依賴。
燃料儲量豐富。核燃料在地球上可採量較大，相比化石燃料，沒有海量燃料運輸要求，且燃料儲量幾乎無限。
能源多樣性。核能有助於降低煤炭消費，有效減少溫室氣體排放，緩解能源輸送壓力，是實現“碳達峯、碳中和”目標的重要能源組成。
廢物處理相對簡單。核能發電產生的廢熱也可以用來供熱，減少了廢熱的排放。
此外，核能發電還有其他優點，如減少交通運輸壓力、有助於改善環境、實現能源與環境協調發展等。