Poiché i mulini a vento e i pannelli solari funzionano utilizzando il vento e il sole, queste due fonti di energia sono rinnovabili: non si esauriranno. Petrolio e gas, d'altra parte, sono limitati, non rinnovabili e non esisteranno un giorno. Si potrebbe classificare l'energia nucleare come non rinnovabile perché l'uranio e altre fonti di combustibile simili sono limitate. D'altra parte, alcune persone considerano l'energia nucleare rinnovabile perché l'elemento torio e altre nuove tecnologie possono fornire il combustibile infinito necessario per alimentare i reattori nucleari.
Un reattore nucleare genera elettricità dividendo gli atomi in un processo chiamato fissione. Quando un atomo si divide, l'energia viene rilasciata insieme ai neutroni che colpiscono altri atomi, inducendoli a rilasciare più neutroni ed energia. Il reattore utilizza il calore dell'energia per riscaldare l'acqua che produce vapore. Quel vapore aziona i generatori che producono l'elettricità che la centrale distribuisce ai clienti. La maggior parte dei reattori usa l'uranio come fonte di combustibile. Le centrali nucleari producono anche scorie nucleari che devono smaltire in sicurezza. Questi rifiuti sono costituiti da materiali estremamente radioattivi che rimangono dopo che il combustibile nucleare utilizzato non è più in grado di produrre elettricità in modo efficiente.
La Library of Congress definisce l'energia rinnovabile come "una fonte di energia sostenibile che viene sostituita rapidamente, da a processo naturale in corso." Il LOC rileva inoltre che le fonti di combustibile nucleare "non sono essenzialmente rinnovabili" - possono essere esaurito. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti classifica l'uranio come fonte non rinnovabile.
Gli esperti si chiedono ancora se il mondo debba chiamare l'energia nucleare "rinnovabile". Chi vuole classificare il nucleare l'energia come rinnovabile cita il fatto che ha basse emissioni di carbonio - proprio come le fonti rinnovabili come il vento e solare fare. I combustibili non rinnovabili, come il gas naturale e il petrolio, producono sottoprodotti che danneggiano l'ambiente attraverso il riscaldamento globale emissioni. Coloro che si oppongono a chiamare l'energia nucleare rinnovabile notano che le centrali nucleari creano rifiuti nocivi.
Secondo alcuni esperti, i reattori autofertilizzanti potrebbero produrre abbastanza materiale fissile da durare per sempre. I reattori autofertilizzanti utilizzano neutroni rilasciati dalla fissione per creare altro plutonio nucleare e altri tipi di combustibile. Uno degli svantaggi del plutonio è il suo potenziale utilizzo come arma nucleare. Thor Energy in Norvegia ha utilizzato con successo il torio in un reattore nucleare per generare energia. Il torio, un metallo radioattivo che si trova in quasi tutte le piante, nell'acqua e nel suolo, è più sicuro dell'uranio e non è suscettibile alla proliferazione nucleare. Un reattore nucleare più pulito e più sicuro potrebbe rispondere ai critici che non chiamano l'energia nucleare rinnovabile perché produce prodotti di scarto.