能源是自然资源的重要组成部分，是人类社会发展的先决条件，是国家经济发展、人民生活水平提高的重要物质基础。
目前，世界上的主要能源是煤、石油和天然气这些化石能源（又叫化石燃料）。据国际能源署（IEA）统计，2009年全世界一次能源生产总量为175.6亿吨标准煤，其比例构成为：原煤28.1%，原油32.5%，天然气20.6%，水电2.3%，核电5.7%，其他10.9%。同年，全世界一次能源消费总量173.6亿吨标准煤，比例构成为：化石能源80.9%（原煤27.2%，原油32.8%，天然气20.9%），水电2.3%，核电5.8%，其他能源10.2%。2009年世界的电力67%由化石能源产生（煤电40.5%，油电5.1%，气电21.4%），13.4%由核能产生，3.4%由其他能源产生。
2010年，中国的一次能源消费量为32.5亿吨标准煤；生产量为29.9亿吨标准煤，其中煤炭占76.8%，石油占9.6%，天然气占4.3%，水电、核电、风电占9.3%。
燃烧煤、石油和天然气，会向大气中排放二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、二氧化硫（SO2）、氮的氧化物（NOx）等有害气体以及烟尘（包括当前引起人们广泛关注的PM2.5颗粒），造成环境的严重污染。
二氧化碳、甲烷叫“温室气体”，它们产生温室效应，温室效应主要由二氧化碳引起，它笼罩在我们的上空，使太阳照射在地球上的热量很难散逸，从而使地球表面温度上升。煤和石油燃烧产生的二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。
许多著名专家认为，温室效应引起的全球变暖就是一种大规模杀伤性武器，至少与核武器、生化武器的危险性相当。
而核能是一种清洁的能源，利用核能发电既不产生烟尘、二氧化硫和氮的氧化物，又不产生二氧化碳。即使考虑从采矿到生产燃料、使用燃料（例如发电）的整个燃料链来进行比较，核能产生的有害气体也比化石燃料少得多。从整个燃料链比较，我国同样规模的核电与煤电相比，核电向环境释放的温室气体只是煤电的百分之一。
当然，核能的缺点是它产生放射性物质。其实，任何一种能源都是既具有优点，也存在缺点的。仅就向环境中释放放射性物质而造成的辐射影响来看，煤电燃料链也远高于核电燃料链，因为煤中也含有微量的放射性核素。从对公众产生的辐射照射来说，我国的煤电燃料链是同样功率的核电燃料链的50倍。
目前，能源紧张问题已经凸显出来。化石能源是不可再生能源，它们的储量有限，已经行将用尽。按2010年的消耗量计算，世界的煤炭只可以开采118年，而石油仅可开采46年，天然气可开采58年。
因此，寻找与开发替代能源和新能源，成为摆在人们面前迫在眉睫的问题。新能源是指在新技术基础上开发利用的非常规能源，包括风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核能、天然气水合物（“可燃冰”）等。这些新能源分为两大类，一类是可再生能源，另一类是不可再生能源，但储量很大。这些新能源有的已经研发了较长时间，具有较好的基础，有的受技术性和经济性的限制，离实现商业化还相当遥远。这些新能源中，核能是不可或缺的替代能源，是达到工业规模应用的安全、清洁、经济的能源。
核能发电是核能的重要应用。火电、核电、水电是当前电力的三大支柱。截至2012年5月12日，全世界共有30个国家建有核电站，建成并在运行的核电机组433座，总装机容量371422兆瓦。2011年核发电量2.518万亿千瓦小时，占世界总发电量的13.5%。目前，核电装机容量约占世界总装机容量的16%。全球核电比重最大的国家是法国，核电占总发电量的78%。世界上拥有核电机组最多的国家是美国，共有104台机组在运行。世界上正在建设的核电机组最多的国家是中国，共有26台机组在建设。内陆核电厂与沿海核电厂的建设并没有本质上的差异。目前全球在运行的430多台核电机组中，内陆核电机组数量约占50%。美国的密西西比河是世界第四大河，也是北美洲最长、水量最大的河流。密西西比河流域一共分布有31台核电机组。
当前，“可持续发展”已经成为世界潮流。“可持续发展”的定义是：“既满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展。”这是1987年由布伦特兰领导的世界环境和发展委员会提出来的。从这个意义上说，核能是可持续发展的能源。2012年7月，经合组织核能机构与国际原子能机构正式发布了2011年版的“铀红皮书”（《2011年铀：资源、生产和需求》）。据该资料，截至2011年1月1日，全球开采费用低于130美元/千克铀的已查明铀资源总量为532.72万吨铀，而包括高成本资源（开采费用低于260美元/千克铀）的全球查明铀资源总量达到709.66万吨铀，待查明铀资源总量为1042.91万吨铀。其结论是世界铀资源可确保未来100年全世界热中子堆核电站的供应。如果将热堆乏燃料经后处理回收的铀和钚循环使用，铀资源的利用率可提高1.2倍；如果将铀和钚用于快堆，则铀资源利用率可提高60倍。而未来如果增殖反应堆（如快中子增殖堆，利用钍的高温气冷堆增殖堆，这种反应堆生产出的核燃料比消耗掉的多）发展起来，那么核能的发展前景就更加乐观了。
（本文来源中国核学会）
