多数发电站都要产生废物，核电站也不例外。与煤电站相比，核电站产生的废物只有它的十万分之五左右。一座100万千瓦煤电站每年消耗煤约230万吨，每天要用100车皮的火车运煤；而同样发电容量的核电站每年消耗铀1吨，每年只产生11.6吨的各种废物。
核电站产生的放射性废物包括固体、液体和气体。其中固体废物量很少，采取贮存或焚烧后贮存的方法。排放到环境中只是废气和低放射性废液。核电站产生的放射性气体排放前先经过衰变或用活性炭吸附，达到允许标准后才由高空烟囱排至大气。排出物中只有氪-85、氙-133、碘-131对公众有轻微影响。
美国的“汉佛德”核废料基地人们常常关注核电站的气体排出物，却容易忽视危害较大的煤电站气体排出物。一座100万千瓦的煤电站每年排出24000吨二氧化碳（CO2），360吨二氧化硫（SO2），67吨二氧化氮（NO2）和3吨一氧化碳（CO）。二氧化硫会引起呼吸道疾病，而且对电站附近的农作物生长有害，二氧化氮和飞灰的危险也较大。核电站就没有这些问题。根据相对危害指数的分析计算，煤电站气体排放物对人们健康的危害比核电站大1880倍，燃油电站气体排放物对健康的危害比核电站大830倍。此外，科学家们担心地球上二氧化碳的大量积累会对气候带来严重影响。因此，正常的核电站的气体排出物对公众和环境的影响是最轻微的。
核电站产生的放射性液体在排放前经过衰变，除去放射性或者稀释到无害水平才允许排放到湖泊、河流或海洋中去。有的国家核电站排出的废水放射性比家用自来水还低，比含4％酒精的啤酒中的放射性小l2倍，比牛奶小140倍。
核电站本身产生的废物量小，对环境影响轻微，但是燃料后处理厂（用来处理核电站烧过的燃料，以提取有用的钚和回收未烧尽的铀）却要产生强放射性废液。这些废液先要在双层不锈钢容器内长期贮存等待衰变，然后用固化的办法变成固体，放在稳定的岩盐地层中永久贮存。已经证实，岩盐地层没有地下水循环，不受地震破坏，地质上可以稳定几百万年。
当然，任何一种能量生产都会对自然环境的平衡带来影响，人类是可以使这种不利一面缩小到最低程度的。