Da vindmøller og solpaneler fungerer ved hjælp af vind og sol, kan disse to energikilder fornyes - de løber ikke tør. Olie og gas er derimod endelig, ikke fornyelig og vil ikke eksistere en dag. Du kan klassificere atomenergi som ikke-fornyelig, fordi uran og lignende brændstofkilder er endelige. På den anden side anser nogle mennesker atomenergi fornyelig, fordi grundstoffet thorium og andre nye teknologier kan give uendeligt brændstof, der er nødvendigt for at drive atomreaktorer.
En atomreaktor genererer elektricitet ved at opdele atomer i en proces kaldet fission. Når et atom opdeles, frigives energi sammen med neutroner, der rammer andre atomer, hvilket får dem til at frigive mere neutroner og energi. Reaktoren bruger energien til at varme vand, der producerer damp. Dampen driver generatorer, der producerer den elektricitet, kraftværket distribuerer til kunderne. De fleste reaktorer bruger uran som brændstofkilde. Atomkraftværker producerer også nukleart affald, som de skal bortskaffe sikkert. Dette affald består af ekstremt radioaktive materialer, der er tilbage, efter at brugt nukleart brændsel ikke længere er i stand til at producere elektricitet effektivt.
Library of Congress definerer vedvarende energi som "en bæredygtig energikilde, der hurtigt erstattes af en naturlig igangværende proces. "LOC bemærker også, at kerneenergi ikke er i det væsentlige vedvarende" - det kan de være udtømt. US Department of Energy klassificerer uran som ikke-vedvarende kilde.
Eksperter stiller stadig spørgsmålstegn ved, om verden skal kalde atomkraft "vedvarende". Dem, der ønsker at klassificere nuklear energi som vedvarende nævner det faktum, at den har lav kulstofemission - netop den måde, som vedvarende kilder såsom vind og solenergi gør. Ikke-vedvarende brændstoffer, såsom naturgas og olie, producerer biprodukter, der skader miljøet igennem global opvarmning emissioner. De, der er imod at kalde atomkraft fornyelige, bemærker, at kernekraftværker skaber skadeligt affald.
Ifølge nogle eksperter kunne opdrætterreaktorer producere nok fissilt materiale til at vare evigt. Opdrætterreaktorer bruger neutroner frigivet ved fission for at skabe andet nukleart plutonium og andre typer brændstof. En af plutoniums ulemper er dets potentielle anvendelse som atomvåben. Thor Energy i Norge brugte med succes thorium i en atomreaktor til at generere energi. Thorium - et radioaktivt metal, der findes i næsten alle planter, vand og jord - er sikrere end uran og ikke modtageligt for nuklear spredning. En renere og sikrere atomreaktor kunne svare kritikere, der ikke kalder nuklear energi vedvarende, fordi den producerer affaldsprodukter.