هنگامی که به مکانیزم عملکرد یک نیروگاه هسته‌ای نگاه می‌کنیم، ممکن است ابتدا تصور میزان بالای انرژی حاصل از واکنش‌های هسته‌ای، ما را به اشتباه انداخته و نتیجه‌گیری کنیم که یک منبع انرژی ارزان قیمت و نامحدود در اختیار داریم. اما واقعیت چنین نیست و انرژی هسته‌ای یکی از گران‌ترین روش‌های تولید انرژی الکتریکی محسوب می‌شود.
متر و معیاری که معمولا برای بررسی اقتصادی یک نیروگاه تولید برق (فارغ از نوع آن) استفاده می‌شود، پارامتری تحت عنوان هزینه‌ی تراز شده‌ی انرژی (Levelized Cost of Electricity یا LCOE) است.
این پارامتر نسبت کل هزینه‌های مربوط به یک نیروگاه در تمام طول عمر آن، به کل برقی که آن نیروگاه می‌تواند در تمام طول عمر خود تولید کند را نشان می‌دهد. مطابق تعریف پارامتر LCOE، هزینه‌های مربوط به احداث و راه اندازی نیز در آن نظر گرفته می‌شود. علیرغم اینکه هزینه‌های بهره‌داری (مانند سوخت مصرفی) نیروگاه‌های هسته‌ای به نسبت پایین است، اما این نیروگاه‌ها از نظر هزینه‌های مربوط به احداث و راه‌اندازی، با فاصله‌ی معناداری از سایر انواع نیروگاه‌ها، بسیار گران قیمت هستند. در حالیکه هزینه سرمایه (capital cost) برای احداث و راه‌اندازی یک نیروگاه سیکل ترکیبی هزار مگاواتی، بسته به تکنولوژی به کار رفته، بین هفتصد میلیون دلار تا یک و نیم میلیارد دلار تخمین زده می‌شود، این رقم برای یک نیروگاه هسته‌ای هزار مگاواتی، بین هشت میلیارد تا سیزده میلیارد دلار است (چیزی حدود ده برابر نیروگاه سیکل ترکیبی).
رقم هزینه سرمایه (capital cost) برای یک نیروگاه هسته‌ای آنچنان بالاست که کم بودن هزینه‌های بهره‌برداری آن اگر نگوییم بی‌تاثیر، اما کم‌تاثیر می‌شود. هزینه‌ی تراز شده‌ی انرژی (LCOE) برای یک نیروگاه هسته‌ای چیزی حدود صد و ده تا صد و نود دلار به ازای هر مگاوات ساعت است. در حالیکه این رقم برای نیروگاه‌های خورشیدی از نوع سلول‌های خورشیدی، بین سی و پنج تا چهل و پنج دلار به ازای هر مگاوات ساعت است. همچنین این رقم برای یک نیروگاه سیکل ترکیبی بین شصت تا صد و پنجاه دلار است.