Ponieważ wiatraki i panele słoneczne działają przy wykorzystaniu wiatru i słońca, te dwa źródła energii są odnawialne – nie zabraknie ich. Z drugiej strony ropa i gaz są ograniczone, nieodnawialne i pewnego dnia nie będą istnieć. Można sklasyfikować energię jądrową jako nieodnawialną, ponieważ uran i podobne źródła paliw są ograniczone. Z drugiej strony, niektórzy uważają energię jądrową za odnawialną, ponieważ pierwiastek tor i inne nowe technologie mogą zapewnić nieskończoną ilość paliwa potrzebnego do zasilania reaktorów jądrowych.
Reaktor jądrowy wytwarza energię elektryczną poprzez rozszczepianie atomów w procesie zwanym rozszczepieniem. Kiedy atom się rozpada, energia jest uwalniana wraz z neutronami, które uderzają w inne atomy, powodując, że uwalniają one więcej neutronów i energii. Reaktor wykorzystuje ciepło energii do podgrzania wody, która wytwarza parę. Para napędza generatory, które wytwarzają energię elektryczną, którą elektrownia dystrybuuje do klientów. Większość reaktorów wykorzystuje uran jako źródło paliwa. Elektrownie jądrowe wytwarzają również odpady jądrowe, które muszą bezpiecznie usuwać. Odpady te składają się z niezwykle radioaktywnych materiałów, które pozostają po zużyciu paliwa jądrowego, które nie jest już zdolne do wydajnej produkcji energii elektrycznej.
Biblioteka Kongresu definiuje energię odnawialną jako „zrównoważone źródło energii, które jest szybko zastępowane przez naturalny ciągły proces”. LOC zauważa również, że źródła paliwa jądrowego „nie są zasadniczo odnawialne” – mogą być: wyczerpane. Departament Energii USA klasyfikuje uran jako źródło nieodnawialne.
Eksperci wciąż kwestionują, czy świat powinien nazywać energetykę jądrową „odnawialną”. Ci, którzy chcą sklasyfikować jądrowe energia jako odnawialna przytacza fakt, że charakteryzuje się niską emisją dwutlenku węgla – tak jak źródła odnawialne, takie jak wiatr i słoneczna zrobić. Paliwa nieodnawialne, takie jak gaz ziemny i ropa naftowa, wytwarzają produkty uboczne, które są szkodliwe dla środowiska poprzez: globalne ocieplenie emisje. Przeciwnicy nazywania energetyki jądrowej odnawialnymi zauważają, że elektrownie jądrowe wytwarzają szkodliwe odpady.
Według niektórych ekspertów reaktory reprodukcyjne mogą wytworzyć wystarczającą ilość materiału rozszczepialnego, aby przetrwać wiecznie. Reaktory rozrodcze wykorzystują neutrony uwalniane przez rozszczepienie do wytwarzania innego jądrowego plutonu i innych rodzajów paliwa. Jedną z wad plutonu jest jego potencjalne wykorzystanie jako broni jądrowej. Firma Thor Energy w Norwegii z powodzeniem wykorzystała tor w reaktorze jądrowym do wytwarzania energii. Tor – metal radioaktywny występujący w prawie wszystkich roślinach, wodzie i glebie – jest bezpieczniejszy niż uran i nie jest podatny na proliferację jądrową. Czystszy i bezpieczniejszy reaktor jądrowy mógłby odpowiedzieć krytykom, którzy nie nazywają energii jądrowej odnawialną, ponieważ wytwarza ona odpady.