Según la Agencia Internacional de Energía Atómica, la energía nuclear ofrece la capacidad de generar cantidades extremadamente grandes de electricidad sin producir gases de efecto invernadero u otros contaminantes del aire. Al igual que las tecnologías de combustibles fósiles, las plantas de energía nuclear pueden escalar su Producción para satisfacer la demanda, y son extremadamente eficientes en el consumo de combustible. Un solo kilogramo de uranio puede producir hasta 3.5 millones de kilovatios-hora de electricidad, donde un kilogramo de carbón produce alrededor de 3 kilovatios-hora.
Además de sus ventajas sobre las tecnologías de combustibles fósiles, las plantas de energía nuclear también tienen algunas ventajas sobre los sistemas de energía renovable. A diferencia de la energía solar y eólica, las plantas nucleares pueden producir electricidad las 24 horas del día. Si bien las nuevas tecnologías pueden ampliar considerablemente la producción efectiva de electricidad de las energías renovables, tanto la energía eólica como la solar sufren el tiempo de inactividad de la generación cuando el sol se pone o el viento muere. La energía nuclear también requiere considerablemente menos tierra para la generación de energía, con plantas nucleares de tamaño comparable a las instalaciones de generación de electricidad con combustibles fósiles. Las plantas solares requieren una cantidad considerable de espacio, hasta 31 millas cuadradas, y los parques eólicos pueden requerir su colocación en una región para la generación efectiva de electricidad. Las plantas hidroeléctricas son técnicamente más compactas, pero requieren la construcción de represas que puedan crear lagos que se extiendan por varias millas.