Contrairement à ce qui est souvent dit, les centrales nucléaires, dans des conditions normales d'exploitation, produisent plus proprement que d'autres types de centrales ; ainsi, alors que la production d'un kWh nucléaire se traduit par le rejet de 25 g de gaz à effet de serre, la production du même kWh à partir de gaz dégage de 450 à 650 g; et à partir du charbon de 650 à 1250 g. Selon EDF, l'ensemble des réacteurs évite ainsi l'émission de 310 à 345 millions de tonnes de CO2 par an, d'où une "facture carbonique" divisée par deux en France.
Les émissions radioactives, sous forme gazeuse ou liquide, sont de plus généralement considérées comme minimales aux abords d'une centrale en fonctionnement normal. En termes de santé publique, il convient ainsi de reconnapitre que la charbon et le gaz sont nettement plus dangereux que le nucléaire : un décompte des décès lors des accidents industriels établit, en effet, qu'entre 1970 et 1992 le pétrole a provoqué environ 10 000 morts (en 295 accidents), le charbon 6 000 morts (en 88 accidents), l'hydroélectrique 4 000 morts (en 13 accidents), le gaz naturel 1 200 morts (en 88 accidents) et, enfin, le nucléaire 31 morts (à Tchernobyl). ces chiffres qui ne tiennent comptes que des décès consécutifs aux accidents, doivent cependant être majorés des effets à long terme ; en ce domaine, on estime que les rejets de Tchernobyl provoqueront 3 500 décès par cancer dans les cinquante ans à venir, et que la pollution insidieuse des centrales nucléaires françaises pourrait déclencher entre 10 et 100 cancers par an (à comparer aux 5 000 cancers induits par les examens radiologiques, et aux 6 000 à 7 000 provenant de la radioactivité naturelle).
Outre ces sources de pollution il conviendrait également de prendre en compte le stockage des déchets, dont les risques sur l'environnement immédiat et la santé des générations futures sont difficiles à évaluer.