燃料类型
反应堆的燃料必须符合积分反应堆的设计以及驱动其运行的机制。以下是最重要类型的核反应堆中使用的燃料材料和配置的简要描述，在反应堆类型．
轻水堆(LWR)是世界上商业发电中使用最广泛的品种，它使用的燃料是烧结颗粒二氧化铀装入包层管中锆合金或其他先进的包层材料。管子，叫做针或棒，测量大约1厘米(不到半英寸)直径长度大约3到4米(10到13英尺)。这些管子被捆绑在一起，形成一个燃料组件，插销排列在一个方形的格子中。的铀用于燃料的浓缩量为3%至5%。自轻(普通)水在轻水堆中作为冷却剂和慢化剂使用的铀，往往比其他慢化剂吸收更多的中子，这种富集是至关重要的。
CANDU (加拿大重水铀)反应堆的主要类型重水反应堆，使用天然铀压缩成球团。这些颗粒被插入长管中并排列成格子状。CANDU反应堆燃料组件的长度约为1米(近40英寸)。几个组件端到端布置在反应堆芯内的通道内。使用重水而不是轻水作为慢化剂增强了中子的散射而不是捕获，从而增加了与燃料材料发生裂变的可能性。
在高温石墨反应堆的一个版本中，燃料是由小的球形颗粒或微球构成的，在中心含有二氧化铀和同心壳碳，碳化硅和周围的碳。这些外壳作为每个燃料球的局部包层。然后将这些颗粒混合石墨包裹在宏观石墨包层中。
在一个钠冷快堆通常被称为液态金属反应堆(LMR)，燃料由二氧化铀或二氧化铀钚球团(法国设计)或铀组成钚锆金属合金销(美国设计)钢包层。
研究用反应堆中使用的最常见的燃料是由铀薄片组成的铝镀铝的合金。铀被浓缩到略低于20%，而硅和铝被包括在板的“肉”中，作为稀释剂和燃料基质。虽然铝有一个较低熔点与其他包壳材料相比，平板设计可以保持较低的燃料温度，因为平板的厚度通常仅略高于1.25毫米。一种常见的研究反应堆被称为TRIGA(来自训练、研究和同位素生产反应堆-通用原子)，使用混合铀和氢化锆燃料，通常掺杂少量的铒整个复合在不锈钢．
冷却剂和版主
各种物质，包括光水，重水，空气，二氧化碳，氦、液体钠，液态钠-钾合金,碳氢化合物S(油)，已被用作冷却剂。一般来说，这类物质是热的良导体，它们用于携带热能由燃料裂变产生，并通过整体系统，最终或将热量直接排放到大气中(在研究反应堆的情况下)，或将其输送到反应堆的蒸汽发生设备核能工厂(在动力反应堆的情况下)。
在许多情况下，同一种物质同时起冷却剂和缓和剂的作用，例如轻水和重水。慢化剂减慢了快(高能)中子的速度发出在裂变到能量时，它们更有可能诱发裂变。在这样做的过程中，慢化剂有助于启动和维持裂变连锁反应．
反射镜
反射面是围绕核心的未加燃料的物质区域。它的作用是分散从核心泄漏的中子，从而使其中一些中子返回到核心。这种设计特性允许更小的核心尺寸。此外，反射器利用中子来“平滑”功率密度，否则这些中子会在靠近堆芯外部区域的燃料材料中裂变泄漏出来。
反射面在研究反应堆中特别重要，因为它是大部分实验的区域装置所在地。在一些研究反应堆设计中，反射器位于堆芯内部，作为中央岛中子强度可以达到实验目的。
在大多数类型的动力反应堆中，反射器不那么重要;这是由于反应堆的大尺寸，这减少了可能从核心区域泄漏的中子比例。液态金属反应堆是一种特殊情况。大多数钠冷却反应堆在建造时都故意允许大量中子——那些不需要维持链式反应的中子——从堆芯泄漏。这些中子很有价值，因为它们可以产生新的裂变材料如果它们被肥沃的物质吸收。因此，通常是肥沃的材料贫铀或者说是它的二氧化碳——被放置在核心周围以捕捉泄漏的中子。这样一个吸收反射器被称为一个毯子或一个繁殖的毯子。
反应堆控制元件
所有反应堆都需要独特的控制元件。虽然控制可以通过变化来实现参数在冷却液回路中，或通过改变溶解在冷却液或慢化剂中的吸收剂的量，迄今为止最常用的方法是利用吸收组件，即:控制棒或者，在某些情况下，刀片。一般来说，一个反应堆为不同的目的配备了三种类型的棒:(1)用于启动和关闭反应堆的安全棒，(2)用于调节反应堆功率速率的调节棒，(3)用于补偿裂变消耗燃料时反应性变化的垫片棒中子俘获．
最重要的功能安全棒是用来关闭反应堆的，当这样的关闭预定的或在实际或疑似紧急情况下。这些棒含有足够的吸收剂，在任何可能的条件下终止链式反应。它们在燃料装载之前被撤回，并在装载错误需要它们采取行动的情况下保持可用。燃料装入后，燃料棒被插入，当反应堆准备运行时，燃料棒将再次取出。移动安全棒的装置是设计成自动安全装置的，如果发生机械故障，安全棒就会因重力或其他安全原因落入堆芯。此外，在某些情况下，安全杆具有自动功能，如保险丝，它通过独立于电子信号的物理效应释放安全杆。
调节棒被故意设计成只在很小的程度上影响反应性。据推测，在某个时候，燃料棒可能完全撤销这是错误的，我们的想法是将这种情况下增加的反应性保持在合理的范围内。一个设计良好的调节棒被移除后，其反应性几乎不会增加，以至于延迟中子(见上图核反应堆控制)将继续控制电力增长速度。
垫片杆的设计是为了补偿燃耗的影响(即能量的产生)。燃耗引起的反应性变化可能很大，但与安全措施和常规监管发生的秒到分钟的范围相比，它们在几天到几年的时间内缓慢发生。因此，垫片杆可以控制大量的反应性，但只有当约束都取决于他们的移动速度。垫片操作的一种常用方法是在调节杆达到其最有用位置范围的末端时插入或取出垫片。当这种情况发生时，垫片杆被移动，这样调节杆就可以复位。
有时将垫片和安全杆的功能结合在一起，使抽出率低，但可以迅速插入。这通常发生在燃耗降低反应性的情况下。在作业开始时，抽油杆只是部分插入。然而，在必须尽快关闭系统的情况下，反应堆操作员可能会“紧急关闭”反应堆，将控制棒完全扔进堆芯，并立即将反应堆送入亚临界状态。(“scram”一词据说是“安全控制棒斧头人”的意思，指的是为最早的核反应堆做的临时应急准备。)
使用可燃“毒药”可以减少对垫片的控制。这是一种中子吸收材料，比如硼或钆在堆芯的整个生命周期内，它比裂变物质燃烧得更快。在开始操作时，包含可燃物毒药调节燃料内的额外反应性补偿为消耗的燃料量。在一个操作周期结束时，吸收材料通常通过中子捕获完全转化。
一些沸水堆采用十字形(t形)控制叶片作为中子吸收控制机构。由于许多反应堆容器的内部组件设计在堆芯区域上方，控制叶片从堆芯下方插入。控制叶片的工作原理与控制棒相同。然而，由于它们是向上插入堆芯的，因此在发生断电或其他异常情况时，它们不能利用重力落到适当的位置，从而使反应堆处于亚临界状态。由于这个原因，控制叶片连接到液压驱动器压缩空气在启动时进入机构，将控制叶片注入核心。
结构组件
反应堆的结构部件将整个系统连接在一起，并使其作为一种有用的能源发挥作用。核电站中最重要的结构部件通常是反应堆反应堆容器。在轻水堆和高温气控堆(HTGR)中，一种反应堆压力容器(RPV)利用这样，冷却剂就能在适合发电的条件下运行，即升高的温度和压力。在反应堆容器内有许多结构元件:用于固定反应堆堆芯和固体反射器的栅格，控制棒导管，内部热液压元件(例如，泵或蒸汽循环器)，在某些情况下，仪表管和安全系统组件。