首先，燃料不同。煤電廠是依靠燃燒化石燃料(煤)釋放的化學能制造蒸汽，而核電廠則依靠核燃料(濃縮天然鈾或钚)的核裂變反應釋放的核能來制造蒸汽。

其次，蒸汽供應系統不同。火電廠制造蒸汽的設備是蒸汽鍋爐，而核電廠則依靠一個嚴格密封的核反應容器,把核反應釋放的熱能通過熱交換器制造蒸汽,用核鍋爐代替了蒸汽鍋爐。

再次，從消耗的成本來說，在一般情況下，核電的建設成本高于煤電，但是發電成本低于煤電，尤其是燃料成本低于煤電。

最后，從對環境的影響來說，煤電廠和核電廠在相同功率的情況下，二者對環境的影響不同。

功率為100萬千瓦級電廠年排放物比較