核能的利用具有很大的地域靈活性。由於化石能源資源分布的不均衡性，往往影響了經濟活動的正常開展，例如我國經濟活動最活躍的地區集中在東、南沿海地區，而化石能源資源多分布在西部、北部地區。這種不均衡性造成了北煤南運，西電東送的不合理能源供應布局，而核能利用在地域上的靈活性恰恰可以解決這一問題。
核能的利用也具有比較明顯的經濟性。目前核電的建設成本比火電建設成本高約50%~80%，而核電的運行成本隻相當於火電的50%。隨著科學技術的發展，建設成本和運行成本會逐漸下降，核能的利用將會顯現出更大的經濟性優勢。
更為重要的是核能的資源可供人類長期利用。地殼中鈾元素的含量是平均每噸3g，這個含量大約是金子含量的1000倍。人們總是在鈾含量遠遠高出平均含量的含鈾礦脈進行開采。世界上鈾礦最豐富的地區是加拿大、澳大利亞、哈薩克和北美。據統計，全世界可靠鈾礦資源約為450萬t，目前世界上鈾礦消耗的速率是每年6萬t，這些鈾礦資源可夠慢中子反應堆使用大約70年。如采用先進的核能循環利用技術和更為先進的快中子反應堆，目前的鈾資源可供人類使用數千年甚至1萬年。前景更為廣闊的是核聚變能，如果實現可控核聚變，僅目前地球表麵水體中所含的氘就可滿足人類幾十億年的能源需求。
正是由於核能所具有的特點，使其在可替代能源如水能、風能、太陽能、生物質能中占據了很重要的地位，成為不可缺少的替代能源。
什麼是核燃料
核能來源於原子核內部變化，更為具體地說核能來源於核裂變和核聚變過程，哪些物質可以作為核燃料呢?在目前科技水平下，人類所發現的可以產生核裂變的材料主要有鈾-233、鈾-235和鈈-239。自然界中天然存在的隻有鈾-235，鈾-233和鈈-239不以自然態存在，它們分別是由自然態存在的釷-232和鈾-238吸收中子後衰變產生的。
鈾在地表中分布比較廣泛。地殼中鈾含量約為3g/t，鈾以鈾礦物的形態存在，目前已發現的含鈾礦物已多達150多種。天然鈾以鈾-238、鈾-235和鈾-234等三種同位素形態組成，其中鈾-238約占鈾元素的99.28%。鈾-235約占鈾元素的0.71%，鈾234數量極微。在目前的核技術中可直接利用的核燃料是鈾-235。
提純後的鈾以金屬態存在，其化學性質非常活潑，可與其他金屬形成合金，也容易與非金屬發生反應。
釷在地表中的平均含量約為/t。已知的含釷礦物有100餘種，其中最主要的是獨居石，其含釷量約5%左右。獨居石是提煉釷的主要礦物，提純後的釷以銀白色金屬態存在。
釷是重要的核燃料之一，在高溫氣冷核反應堆中，釷-鈾燃料循環中90%的釷-232轉化成鈾-233。釷在未來發展的核能中是重要的核燃料。
自然界中天然存在的鈈-239數量極微，大多在天然鈾礦物中附生。提純後的鈈是一種銀白色金屬，其化學性質極其活潑。由於鈈-239裂變反應截麵大於鈾-235的反應截麵，因此鈈-239裂變反應釋放的能量亦大於鈾-235。
1942年，由美國科學家費米主持建設的世界上第一座核反應堆，利用天然鈾生產出鈈-239。目前，核科學界正在加速研究的兩大核能技術之一--加速器驅動的潔淨核能係統技術，一項重要內容就是使天然鈾中99.7%不能直接進行裂變反應的鈾-238轉化為鈈-239，這一技術極大地提高了天然鈾資源的利用效率，為核燃料提供了更廣泛的來源。