1- سوخت
در واکنشهای احتراق شیمیایی ،اتمهای سوخت واکسیژن ترکیب می شوند ومولکولهای محصول احتراق را به وجود می آورند.طی این احتراق،مقدار بسیار ناچیزی از جرم به انرژی مبدل می شود .ولی در شکافهای هسته ای ،نسبت بیشتری از جرم به انرژی تبدیل می گردد وهسته در حال شکاف ،به دو عنصر متفاوت تقسیم می شود.
در حال حاضر 4ماده پرتوزا وجود دارند که برای شکاف هسته ای مناسب هستند.این مواد:اورانیوم233 –اورانیوم235- پلوتونیوم239- پلوتونیوم241 هستند.ایزوتوپهای اورانیوم238 وتوریوم232 توسط نوترونهای سریع شکاف پذیر هستند ولی مواد اورانیوم235 –پلوتونیوم239 وپلوتونیوم241 با نوترونهای حرارتی شکافته می شوند.
سوخت اصلی راکتورهای هسته ای قدرت ،اورانیوم می باشد.که در انواع مختلف را کتورها،ترکیبات متفاوت آن مورد استفاده قرار می گیرد.در این نوع راکتورها ازاورانیوم سیر شده(غنی شده )به عنوان ماده شروع کننده شکاف هسته ای استفاده می شود.این اورانیوم غنی شده اورانیومی است که ایزوتوپ238آن به طور طبیعی کم شده است.البته در بعضی راکتورها می توان از اورانیوم طبیعی هم استفاده نمود.
 
2- میله های کنترل
در اثر شکاف اورانیوم 235،به طور متوسط 2تا3 نوترون ایجاد می شود.حال اگر هر یک از این نوترونها یک واکنش ذنجیره ای را دنبال کنند،پس از مدت بسیار کوتاهی  انفجار مهیبی به صورت انفجار اتمی در راکتور ایجاد می شود.بدین منظور در تمام راکتورها باید وسیله ای برای کنترل جمعیت نوترونها موجود باشد.این کار توسط میله های کنترل انجام می گیردکه میزان واکنش هسته ای را با جذب مقدار مناسب نوترون تنظیم می کند.میله های کنترل کننده را می توان برای افزودن یا کاستن عرض مواد جذب کننده به قلب را کتور ،داخل یا از آن خارج نمود.
معمولا جنس این میله ها کادیوم یا ترکیبات بور می باشد.
در راکتورها سه نوع میله کنترل مورد استفاده قرار می گیرد:
1-میله های کنترل عادی،که به منظور تنظیم چگالی نوترون(در حالتی که تغییرات زیاد است)بکار برده می شود.
2- میله های کنترل تنظیم کننده،که برای تغییرات کم ونگهداری قدرت در سطح مورد نظر قابل کاربرد هستند.
3-میله های کنترل ایمنی ،که قادرند تمام راکتور را در صورت از کار افتادن میله های کنترل عادی خاموش کنند.
معمولا میله های کنترل در بالا یا پایین قلب را کتور به حالت معلق قرار دارند.
 
3- مدراتور یا کند کننده
با توجه به اینکه در راکتورهای حرارتی (به منظور شکاف هسته ای اورانیوم235)به ذرات نوترون با انرژی2-^10تا1 الکترون ولت،وسرعت در حدود 200 میلی ثانیه نیاز است،لذا باید به نحوی از سرعت زیاد(حدود 1000کیلومتر در ثانیه)نوترونهای پر قدرت (حدود چند الکترون ولت)که در شکاف هسته های اورانیوم235پرتاب می شوند،جلوگیری کردتا شکاف،به صورت زنجیره ای ادامه یابد.ای کار به وسیله کند کننده سرعت یا مدراتور انجام می شود.
مدراتور باید علاوه بر اینکه انرژی جنبشی نوترون را می گیرد،آن را جذب نکند.معمولا مواد تشکیل شده از اتم های با عدد جرمی کم،بهترین کند کننده ها هستند.از این جهت هیدروژن را می توان به عنوان یک کندکننده ایده آل نام برد.
امروزه بهترین وسیله کندکننده ،آب معمولی(آب سبک)می باشدکه علاوه بر کندکننده ،می توان از آن به عنوان سیال خنک کننده گی هم استفاده نمود.
با توجه به اینکه دمای نقطه جوش آب معمولی نسبتا پایین است،لذا باید آب با فشار بالا بکار رود تا آب بخار نشود.
 
آب سنگین نیز یک کندکننده وخنک کننده بسیار خوب است واحتمال جذب نوترون توسط آب سنگین ،کمتر از آب معمولی است،ولی برای کندکردن نوترونها به اندازه آب معمولی موثر نمی باشد.عیب اصلی آب سنگین ،قیمت بالا ی آن است.
از دیگر کننده های خوب می توان به کربن یا برلیوم اشاره کرد که یکی از نقاط ضعف کربن اکسید شدن گرافیت در دما های بالا می باشد.برلیوم هم یکی از مهمترین خنک کننده های جامد می باشد.
 
4- خنک کننده راکتور
خنک کننده راکتور ،حرارت آزاد شده در اثر شکاف را از راکتور خارج می کند.برای اینکه این عمل با کارایی بهتری انجام گیرد،باید خنک کننده دارای گرمای ویژه زیاد،رسانایی حرارتی بالا،پایداری خوب وقابلیت کم جذب نوترون باشد.در راکتورهای با مدراتور مایع از همان مدراتور برای خنک کردن راکتور هم استفاده می شود.ولی برای راکتورهای با مدراتور جامد،اغلب از گاز دی اکسید کربن یا هلیوم ویا از مایع ناتریوم وویسموت استفاده می شود.
 
5- بازتابنده یا رفلکتور
حرکت نوترونها در راکتور کاملا تصادفی است وبنا به دلایل خاصی از محل عمل،که هسته مرکزی(همان قلب راکتور است وشامل مدراتور-سوخت ومیله های کنترل می باشد)نامیده می شود،خارج شده،به اطراف،پراکنده می گردند.این پراکندگی نوترونها به عنوان تلفات در راکتور محسوب می شود.به منظور جلوگیری از این پراکندگی از وسیله ای به نام بازتابنده (از جنس گرافیت یا برلیوم)استفاده می شود که دور تادور هسته را می پوشاند تا نوترونهای منحرف شده را(بدون جذب آنها)به داخل هسته راکتور منعکس کند.نوترونهای منحرف شده پس از برخورد با هسته های کربن منعکس می شوند تا پس از چند انعکاس پی در پی به مرکز هسته راکتور وارد گردند.
 
6- جدار محافظ
واکنش های هسته ای تولید کننده نوترونهای سریع وبطئی واشعه گاما می باشند.این ذرات بسیار نافذ هستند وبر سر راه نفوذ خود به هر چیز که برخورد کنند،خاصیت رادیو اکتیو به آن می دهند.این ذرات،خطرات بسیار زیادی را برای اشخاصی که به آن محوطه نزدیکی دارند،به بار می آورد.جلوگیری کامل از نفوذ ذرات نوترون واشعه گاما به خارج از محوطه راکتور غیر ممکن است.لذا برای جلوگیری از هر گونه تشعشعاتی به خارج،زره محافظی برای راکتور در نظر گرفته می شود که از دو قسمت زره حرارتی وبیولوژیکی ساخته شده است.
پوسته داخلی که از چند لایه آب وفولاد تشکیل شده است،حفاظ حرارتی را تشکیل می دهد.این حفاظ حرارتی قسمت زیادی از نوترونها وتشعشعات را جذب می کند که باعث بالا رفتن در جه حرارت آب می شود.بقیه تشعشعات ونوترونها که از این پوسته حرارتی عبور می کنند،به مانع بیولوژی راکتور برخورد می کنند ودرهمانجا پراکنده می شوند ونمی توانند به خارج راه یابند.پس عمل زره حرارتی،دریافت مقدار زیادی از تشعشعات پروتون ها است تا در اثر برخورد به مانع بیولوژیکی که از بتون وپلی اتیلن یا بتون وآب ساخته می شود،حرارت زیادی تولید نکند.
 
7- مواد ساختمانی
مواد ساختمانی راکتور باید دارای ضربه پذیری واستقامت کششی زیاد باشند ودر مقابل خوردگی وشکاف مقاومت کنند.آلومینیوم،فولاد ضد زنگ،زیر کونیم،نیکل،منیزیم،بتون وبسیاری مواد دیگر به عنوان مواد ساختمانی به کار برده می شوند.