Nükleer enerjinin çevresel etkisi, madencilik, işleme, taşıma ve radyoaktif yakıt atıklarını içeren nükleer yakıt döngüsü sürecinden kaynaklanmaktadır. Radyasyon bir kanserojendir ve canlı organizmalar üzerinde çok sayıda etkiye neden olur. Çernobil Faciası, Fukuşima I Nükleer Santrali kazaları ve Three Mile adası kazası gibi nükleer santral felaketlerinin çevresel etkileri süresiz olarak devam eder. Radyoaktif parçacıkların bozulma ve tehlikeli hallerinden çıkma hızı büyük ölçüde değişir, örnek olarak nadiren de olsa nükleer santrallerde kullanılan Plütonyum-244'ün çözünmesi 161,1 milyon yıl alır.​