世界核电发展历程大致可分为四个阶段：实验示范阶段(1954-1965年)、高速发展阶段(1966-1980年)、滞缓发展阶段(1981-2000年)、开始复苏阶段(21世纪以来)。
1、 实验示范阶段(1954-1965年)
1954-1965年间世界共有38个机组投入运行，属于早期原型反应堆，即“第一代”核电站。
期间1954年苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆;1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气冷堆核电站;1957年美国建成60MW原型压水堆核电站;1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆;1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆核电站。
2、 高速发展阶段(1966-1980年)
1966-1980年间世界共有242个机组投入运行，属于“第二代”核电站。由于石油危机的影响以及被看好的核电经济性，核电得以高速发展。
期间美国成批建造了500-1100MW的压水堆、沸水堆，并出口其他国家;苏联建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MW VVER型压水堆;日本、法国引进、消化了美国的的压水堆、沸水堆技术;法国核电发电量增加了20.4倍，比例从3.7%增加到40%以上;日本核电发电量增加了21.8倍，比例从1.3%增加到20%。
3、滞缓发展阶段(1981-2000年)
1981-2000年间由于石油危机导致经济发展减缓电力需求下降，加上三哩岛和切尔诺贝利事故的影响，西方发达国家核电发展缓慢，原因有：担心核武器扩散;担心核电厂发生严重事故;担心高放射性废物污染环境，影响后代。
但是90年代，印度、韩国和中国等国仍继续大规模建造核电。
4、开始复苏阶段(21世纪以来)
21世纪以来世界核电发展开始复苏。主要原因有：世界能源紧张要求发展核电;全球减少CO2排放的要求为核电的发展提供机会;核电运行业绩的持续改善改变了对安全性的顾虑;世界各国积极的核电发展规划。
美国、欧洲、日本、加拿大开发的先进轻水堆核电站，即“第三代”核电站(ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR)取得重大进展，有的已投入商运或即将立项。
