Az atomenergia ellentmondásos energiaforrás, amelynek egyedülálló előnyei és hátrányai is vannak. Az energia urán-235 vagy plutónium-239 izotópok felhasználásával történő maghasadással jön létre. Ennek során nagy mennyiségű kinetikus energia keletkezik, és átalakul villamos energiává. A Nukleáris Szabályozási Bizottság felügyeli az Egyesült Államok atomenergia-iparát.
Az atomenergia más típusú környezeti hatással bír, mint más energiaforrások. Az atomerőművekben tapasztalható rendellenes események, például egy káros földrengést követő radioaktív anyagok kibocsátása súlyos következményekkel járhatnak a környezetre. A kiterjedt biztonsági rendszerek és a modern technológia csökkenthetik ezeknek az eseményeknek az esélyét. A keletkező hulladék kibocsátott, nagy aktivitású radioaktív kiégett fűtőelem és alacsony vagy közepes aktivitású radioaktív hulladék. Egy modern atomerőmű évente mintegy 1050 köbméter tömörített hulladékot termel; hasonlítsa össze ezt egy 1000 megawattos szénerőművel, amely évente mintegy 24 250 tonna dinitrogén-oxidot és 48 500 tonna kén-oxidot juttat a légkörbe.
Az atomerőműveket alaposan meg kell védeni a terrortámadásoktól. Az ellopott üzemanyag-rudakból potenciálisan "piszkos bombát" lehet készíteni. A repülőgép egy növény elleni támadása radioaktív anyagokat szabadíthat fel. Az atomenergia felhasználása azonban segíthet egy országnak csökkenteni a külső tüzelőanyag-forrásoktól való függőségét, és elkerülheti a nemzetbiztonsági fenyegetéseket és a gazdasági kérdéseket, ha ezek az üzemanyag-források nem lesznek elérhetőek.
Az atomerőművek magas beindítási költségekkel járnak. A növényeknek jelentős összegeket kell befektetniük az elszigetelő rendszerekbe és a vészhelyzeti tervekbe. Kiterjedt biztonsági rendszereket kell kiépíteni, és készenléti terveket kell kidolgozni a magolvadás ritka veszélyének kezelésére. Figyelembe kell venni és finanszírozni kell az atomerőmű jövőbeli leszerelésének költségeit is. E költségek ellenére a felhasznált urán az atomerőművek erősen koncentrált energiaforrás, amely könnyen szállít.
A radioaktív hulladékokat hosszú távú tárolási rendszerekben kell elhelyezni. A kiégett üzemanyag-rudak veszélyes radioaktivitást bocsátanak ki, amely a radioaktív bomlás révén az idő múlásával lassan csökken. Az Egyesült Államokban nincs állandó létesítmény nagy aktivitású nukleáris hulladék számára, ezért a kiégett fűtőelemeket általában az atomerőművek közelében lévő helyeken tárolják.