En combinant ces différents éléments les uns avec les autres,  on obtient des types de centrales distincts:

• Centrale à réacteur à uranium naturel. Modéré par du graphite, refroidi par du dioxyde de carbone (filière uranium-graphite-gaz), c'est le type d'installation utilisé au Bugey, première centrale nucléaire en France. Cette filière, qui était une réussite technologique, a été supplantée par la filière REP (voir ci-dessous) pour des raisons économiques.

• Centrale à réacteur utilisant de l'uranium naturel modéré par de l'eau lourde* (filière canadienne CANDU)

• Centrale à réacteur à eau pressurisée (REP ou PWR en anglais). Ce type d'installation utilise de l'oxyde d'uranium enrichi comme combustible et est modéré et refroidi par de l'eau ordinaire sous pression. Les REP constituent l'essentiel du parc actuel: 60% au niveau mondial et 80% en Europe. La France a opté pour ce type de réacteur, alors sous licence Westinghouse, en 1969.

• Centrale à réacteur à eau bouillante (REB). Ce type de réacteur est assez semblable à un réacteur à eau pressurisée, à la différence importante que l'eau primaire se vaporise dans le cœur du réacteur. Les installations de Fukushima (Japon) et Mühleberg (BE/Suisse) sont des centrales nucléaires à eau bouillante.

• Centrale à surgénérateur à neutrons rapides, comme Superphénix, la centrale (expérimentale) de Creys-Malville (France), arrêtée en 1998.

  *Eau lourde (DO ou ²HO): chimiquement, elle est identique à l’eau normale (H2O) mais les atomes d’hydrogène dont elle est composée sont du deutérium, dont le noyau comprend un neutron en plus du proton présent dans chaque atome d’hydrogène.