核能发电是目前核能和平利用的最主要的方式。在正常运行情况下，核电站对周围公众产生的辐射剂量远远低于天然本底的辐射水平。在我国，国家核安全法规要求核电站在正常运行工况下对周围居民产生的年辐射剂量不得超过 0.25 毫希，而核电站实际产生的辐射剂量远远低于这个限值。大量的研究和调查数据表明，核电站对公众健康的影响远远小于人们日常生活中所经常遇到的一些健康风险，例如吸烟和空气污染等等。因此，核电站在正常运行情况下的环境安全性已被人们所广泛接受。
核电安全的核心在于防止反应堆中的放射性裂变产物泄漏到周围的环境。为此，采取多层次纵深防御的安全原则。为了防止反应堆堆芯中的放射性裂变产物的外泄，在工程上设置有适当的实体屏障。核电站一般都有 3 道安全屏障，它们是燃料元件包壳、一回路压力边界和安全壳。
截至 2002 年底，全世界核电机组累计运行了 10697 个堆年，总共发生过两起重大事故，即三里岛核电站事故和切尔诺贝利核电站事故。1979 年 3 月 28 日，美国三里岛核电站发生了严重事故，反应堆堆芯的一部分熔化坍塌。但由于一回路压力边界和安全壳的包容作用，泄漏到周围环境中的放射性核素微乎其微，没有对环境和公众的健康产生危害，仅有 3 名电站工作人员受到略高于季度剂量管理限值的辐射照射。方圆 80 公里的 200 万居民中，平均每人受到的辐射剂量小于戴一年夜光表或看一年彩电所受到的辐射剂量。1986 年 4 月 26 日，前苏联发生了切尔诺贝利核电站事故。这是核能和平利用有史以来最为严重的一次核事故。在核电站工作人员和事故抢险人员中，有 28 人由于受到非常高的辐射剂量而死亡。为了防止公众受到大的辐射照射，紧急撤离了电站附近的 11.6 万居民。事故的主要原因有两个方面。一是运行人员在试验停电条件下发电机转子靠自身的转动惯性能继续供电多长时间的过程中，严重违反操作规程，切断了所有安全控制系统，致使安全保护系统不能启动。二是反应堆（压力管式石墨慢化沸水堆）安全设计上存在严重的缺陷。1996 年 4 月，71 个国家和 20 个组织的 800 多名专家举行会议，评价了 10 年前在前苏联发生的切尔诺贝利核电站事故的实际后果。评价结果表明：在核电站的工作人员和帮助处理事故后果的人员（“清理人员”）中只有 28 人死于辐射照射。从污染区疏散的 10 多万居民和仍然生活在受影响较轻地区的人，他们一生中所受到的剂量，与他们一生中从天然辐射源接受的剂量差不多或较低。
为了在万一发生严重事故、大量放射性物质泄漏到外部环境的情况下，能够保障周围公众的健康与安全，核电站还必须制订应急响应计划，并做好相应的应急响应准备工作。我国的核应急工作实施国家、省市自治区和核电站三级管理体制，实行“常备不懈，积极兼容，统一指挥，大力协同，保护公众，保护环境”的工作方针。
随着研究的深入和运行经验的不断积累，核电站的运行安全水平将不断提高，而未来的先进核电站将具有更高的安全水平。
