第二代（GEN－Ⅱ）核电站是1960年后期到1990年前期在第一代核电站基础上开发建设的大型商用核电站，如加拿大坎杜堆、苏联的压水堆等。目前世界上的大多数核电站都属于第二代核电站。
第三代（GEN－Ⅲ）是指先进的轻水堆核电站，即1990年后期到2010年开始运行的核电站。第三代核电站采用标准化、最佳化设计和安全性更高的非能动安全系统，如先进沸水堆、系统80＋、AP1000、EPR 等欧洲压水堆等。
第四代（GEN－Ⅳ）是待开发的核电站，其目标是到2030年达到实用化的程度，主要特征是经济性高（与天然气火力发电站相当）、安全性好、废物产生量小，并能防止核扩散。
据介绍，和第三代核电站采用的压水堆技术不同，高温气冷堆核电站具有良好的固有安全性，能保证反应堆在任何事故下不发生堆芯熔化和放射性大量释放，达到第四代核能系统核安全目标。系统采用传统的蒸汽循环，发电效率可以达到40％以上，是目前发电效率最高的核反应堆。
目前世界上的主要有核国家都在积极发展高温气冷堆技术用于发电与制氢。2005年美国能源法案要求能源部必须在2021年前开发并示范利用高温气冷堆技术进行发电和（或）制氢的技术和经济可行性。法国的法马通公司也在积极开展高温气冷堆技术研究，并已参加美国爱达荷高温气冷堆项目的投标。日本已经建成了高温工程试验研究堆HTTR用于研究高温气冷堆技术和高温制氢技术。俄罗斯与美国共同开发利用高温气冷堆烧钚（Pu）的研究。南非已经开展了建设高温气冷堆电站的前期工作。
