Tuumaelektrijaamad toodavad elektrit, kasutades kütusena uraani ja muid radioaktiivseid elemente, mis on ebastabiilsed. Protsessis, mida nimetatakse tuuma lõhustumiseks, lagunevad nende elementide aatomid, väljutades protsessis neutronid ja muud aatomikillud koos suure hulga energiaga. Praktiline tuumaenergia pärineb 1950. aastatest ja on osutunud usaldusväärseks, ökonoomseks energiaallikaks, pakkudes elektrit lisaks kogukondadele ka kosmosemissioonidele ja merel viibivatele laevadele. 21. sajandil Globaalne soojenemine on esitanud uued põhjused tuumaenergia eeliste kasutamiseks.
Ühilduv tehnoloogia
Ehkki tuumaelektrijaam saab energiat radioaktiivsetest materjalidest, on paljudel tuumajaamadel sarnasusi fossiilkütuse jaamadega. Nii tuumaobjekt kui ka kivisöel töötav seade toodavad soojust vee auruks keetmiseks. Kõrgsurveaur muudab turbiini, mis omakorda toidab elektrigeneraatorit. Auru, turbiini ja generaatori tehnoloogia on igas olukorras peaaegu identne. Aja jooksul testitud auru- ja turbiinitehnoloogia kasutamine suurendab tuumajaama töökindlust.
Süsinikuvaba energia
Fossiilseid kütuseid, nagu kivisüsi ja maagaas, põletavad elektrijaamad toodavad tohutul hulgal süsinikdioksiidi, gaasi, mis aitab märkimisväärselt kaasa globaalsele soojenemisele. Seevastu tuumajaamad toodavad soojust midagi põletamata. Radioaktiivsed materjalid ei eralda süsinikdioksiidi, mis muudab tuumaelektrijaamad tõsiseks alternatiiviks elektri tootmiseks.
Võrguväline toide
Erinevalt traditsioonilistest fossiilkütuseid põletavatest elektrijaamadest ei tarbi tuumajaamad hapnikku ega eralda süsinikdioksiidi. Nad töötavad pikka aega suhteliselt väikese kütusekogusega. See muudab need ideaalseks allveelaevade käitamiseks, mis võivad vee all töötada mitu kuud korraga. Sarnastel põhjustel annavad süvakosmosesondides kasutatavad spetsiaalsed tuumaenergiageneraatorid elektrit päikesesüsteemi kaugemasse serva, kus päikesekiired on päikesepaneelide käitamiseks liiga nõrgad. Need tuumageneraatorid ei kasuta auru, vaid muudavad soojuse elektriks elektrooniliselt.
Baaskoormus
Mõned taastuvenergia allikad, näiteks päikesepaneelid ja tuuleturbiinid, annavad elektrit ilma süsinikdioksiidi tootmata. Nende võimsus muutub siiski sõltuvalt ilmast ja kellaajast. Tuumaelektrijaamad toodavad sama võimsust ööpäevaringselt, iga päev, olenemata välistest tingimustest. Tuumaelektrijaamades nimetatakse energiatööstuses "baaskoormusvõimet", mis tähendab, et see tagab usaldusväärse enamiku või kogu elanikkonna elektrivajaduse. Elektrivõrgud muutuvad aga üha arvutisemaks; nad saavad erinevate toiteallikate vahel automaatselt ümber lülituda. Põhikoormuse eelis võib aja jooksul oma tähtsuse kaotada.