核电厂（Nuclear power plant），在台湾通常使用「核能发电厂」的全称，在中国大陆也被称作「核电站」。是利用核分裂或核聚变反应所释放的能量产生电能的热力发电厂。由于控制核聚变的技术障碍，目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。

核电厂属于高效率的能源建设，对于温室气体、二氧化碳排放几乎是零。核电厂建设成本高昂，技术需求高，养护成本亦高，因此各国大多向富有经验之厂商（例如美商GE）购置全套设备。在控制良好且周边紧急应对系统完善的情况下，核电厂其实是相当安全的设施。欧日美等先进国虽对于核电厂已具有一定的管理经验，亦曾发生数次核泄漏事故（尤以2011年3月因海啸引发的福岛核事故），造成全球对于核安的疑虑。

低阶核废料（工具服、器具等）经过短暂半衰期的时间后，比其他石化燃料发电厂所带来的环境破坏少；高阶核废料（已反应燃料棒）则具有长达数万年至数百万年不等的半衰期以及极高毒性，处理高阶核废料的过程繁复且高危险，连带造成核电厂除役成本极高，因此各国都会将除役成本并入电价考量，收取除役基金。欧美各国多深埋地底（例如废弃矿坑）作为最终储存场，但仍积极寻找其他可行的最终处置方法。

台湾低阶核废料多存放于兰屿，高阶核废料则储存于各核电厂之燃料储存池内。

有学者认为核电厂的废料仅是短时间对地球的污染，随时间可淡化（半衰期：?-99（21.1万年）、碘-129（1,570万年）、镎-237（214.4万年）、钸-239（2.41万年））。有些国家（韩国，法国等）因缺乏天然资源但对能源需求高，相对支持发展核电厂。

核电厂带来的周围效应是需要评估的，例如:环境评估、技术等级、技术人力、废料处理、紧急应变、灾后处置等，这些都是建造核电厂必须考虑的事项。

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