一代：核電站的開發(fā)與建設(shè)開始于上世紀(jì)50年代。1954年，前蘇聯(lián)建成電功率為五千千瓦的實驗性核電站；1957年，美國建成電功率為九萬千瓦的希平港原型核電站。這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機(jī)組稱為第一代核電機(jī)組。
二代：上世紀(jì)60年代后期，在試驗性和原型核電機(jī)組基礎(chǔ)上，陸續(xù)建成電功率在30萬千瓦以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等 核電機(jī)組，它們在進(jìn)一步證明核能發(fā)電技術(shù)可行性的同時，使核電的經(jīng)濟(jì)性也得以證明：可與火電、水電相競爭。上世紀(jì)70年代，因石油漲價引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電的發(fā)展，目前世界上商業(yè)運行的四百多座核電機(jī)組絕大部分是在這段時期建成的，稱 為第二代核電機(jī)組。
三代：上世紀(jì)90年代，為解決三里島和切爾諾貝利核電站的嚴(yán)重事故的負(fù)面影響，世界核電界集中力量對嚴(yán)重事故的預(yù)防和后果緩解進(jìn)行了研究和攻關(guān)，美國和歐洲先后出臺“先進(jìn)輕水堆用戶要求”文件和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”，進(jìn)一步明確了防范與緩解嚴(yán)重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足這兩份文件之一的核電機(jī)組稱為 第三代核電機(jī)組。
對第三代核電機(jī)組,要求能在2010年前進(jìn)行商用建造。在國際上，目前已比較成熟的第三代核電壓水堆有AP-1000、ERP和 System80+三個型號，System80+雖已經(jīng)美國NRC批準(zhǔn)，但美國已放棄不用。
第三代核電技術(shù)問世以后，受到全球核電用戶的普遍關(guān)注，包括中國在內(nèi)的一些核電業(yè)主已經(jīng)選用或準(zhǔn)備選用更安全、更經(jīng)濟(jì)的第三代核電技術(shù)進(jìn)行新的核電機(jī)組建設(shè)。
四代：2000年1月，在美國能源部的倡議下，美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個有意發(fā)展核能利用的國家，聯(lián)合組成“第四代國際核能論壇”(GIF)，并于2001年7月簽署了合約，約定共同合作研究開發(fā)第四代 核能系統(tǒng)(Gen Ⅳ)。
第四代核能利用系統(tǒng)，是指安全性和經(jīng)濟(jì)性都更加優(yōu)越，廢物量極少，無需廠外應(yīng)急，并具有防核擴(kuò)散能力的核能利用系 統(tǒng)，它的商用化估計要到2030年左右方能實現(xiàn)。