Reações nucleares produzem grande quantidade de calor e radiação como parte do processo de geração de eletricidade. Ambos subprodutos, especialmente a radiação, são extremamente tóxicos e potencialmente fatais à maioria dos organismos vivos em doses suficientemente altas.
A construção de uma usina nuclear causa danos drásticos ao ambiente ecológico. Habitats inteiros precisam ser desmatados, assim como estradas de acesso, estruturas auxiliares e áreas de armazenamento precisam ser construídas. Estradas através de ecossistemas existentes podem isolá-los e ter efeitos prejudiciais à vida vegetal e animal de ambos os lados.
O subproduto do núcleo do reator nuclear é resíduo radioativo altamente tóxico. Este resíduo permanece em níveis fatais — significando 50% de chance de morte após exposição — até 600 anos após seu uso. Infiltração em águas subterrâneas ou outros ecossistemas poderia ter efeitos destrutivos por centenas de anos.
Acidentes na usina ou desastres naturais podem danificar as capacidades estruturais e de contenção da planta, o que, dependendo da gravidade, pode liberar quantidades potencialmente grandes de radiação em um ecossistema. Isso pode causar morte e diminuição da biodiversidade, além de tornar a área circundante inabitável por anos.
Usinas nucleares precisam de quantidades massivas de água para manter reatores em temperaturas controladas. O subproduto é excesso de calor e vapor liberados em um ecossistema. Isso pode perturbar ciclos de vida de organismos, especialmente ciclos de crescimento de larvas e peixes. Disrupção neste nível básico pode levar a resultados decrescentes na cadeia alimentar do ecossistema.