هناك عدة أجيال من المفاعلات الجيل الأول وهو الذي طور في الفترة 1950 - 1960 والقليل منها ما زال يشتغل حتى الآن وهي في العموم تستخدم اليورانيوم الطبيعي كوقود و الغرافيت كمهدئ. الجيل الثاني هو الذي يستخدم اليورانيوم المخصب كوقود والماء  كمبرد ومهدئ ومعظم مفاعلات القوى العاملة في الولايات المتحدة من هذا النوع. أما الجيل الثالث فهو ما يطلق عليه المفاعلات المتقدمة ولقد تم تشغيل أول ثلاثة منها في اليابان وهناك أخريات تحت الإنشاء أو التجهيز للشغل، وهي تطوير للجيل الثاني مع زيادة في إجراءات السلامة أما الجيل الرابع فلازال تحت التصميم ومن المقدر له أن يشتغل بعد عام 2020 ويفترض أن تكون له دورة وقود مغلقة ويحرق معظم المواد المشعة ذات عمر النصف الطويل من ضمن الوقود وهذا الجيل سيكون في الغالب من المفاعلات السريعة بعد حادثة تشرنوبيل 1986 والتي كانت بسبب تصدعات في التصميم بالإضافة إلى أخطاء جدية ارتكبها المشغلون حدثت ثورة في مجال تصميم المفاعلات وتكاتف خبراء العالم من أجل ابتكار واستنباط تقانات مفاعلات جديدة متطورة ودورة وقودها وكان للوكالة الدولية للطاقة الذرية IAEA دور الريادة في هذا المضمار عن طريق مشروعها الرائد INPRO (المشروع الدولي للتصاميم المبتكرة للمفاعلات ودورة (الوقود الذي يضم 20 دولة ويعتبر مكملاً للمشروع العالمي الآخر GIF الندوة العالمية لمفاعلات الجيل الرابع). هذه المشاريع تركز على معالجة المشاكل المتعلقة بالأمن والأمان النوويين والسلامة والإنتشار وتوليد النفايات مع مراعاة أن يكون توليد الكهرباء بأسعار منافسة وتصميم مرافق يتيح تخفيض أزمنة البناء وتقليل تكاليف التشغيل. وتولي الوكالة الدولية للطاقة الذرية أيضاً اهتماماً متزايداً بالمفاعلات الصغيرة والمتوسطة التي توفر انسجاماً أفضل مع قدرة الشبكة الكهربائية العامة في البلدان النامية، بالإضافة إلى تكيفها مع تطبيقات عديدة مثل تدفئة المناطق أو إزالة ملوحة مياه البحر أو تصنيع وقود كيميائي