核电站的开发与建设开始于上世纪50年代。1954年，苏联建成电功率5000千瓦的实验性核电站；1957年，美国建成电功率9万千瓦的希平港原型核电站；这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

第二代核电机组

上世纪60年代后期，在实验性和原型核电机组基础上，陆续建成电功率在30万千瓦以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组，它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时，使核电的经济性也得以证明：可与火电、水电相竞争。上世纪70年代，因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展。目前，全球商业运行的400多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的，称为第二代核电机组。

第三代核电机组

受1979年和1986年三里岛和切尔诺贝利核电站分别发生严重事故的负面影响，核电发展进入低潮。为解决这些严重事故的负面影响，美国和欧洲先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件，即URD文件，以及“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”，即EUR文件。国际原子能机构也对其推荐的核安全法规(NUSS系列)进行了修订补充，进一步明确了防范与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。