Mjerenjima je utvrđeno da se prosječna temperatura atmosfere Zemlje i oceana stalno povećava. Ta se pojava naziva globalno zatopljenje. Tijekom 20. stoljeća prosječna je temperatura površine Zemlje porasla 0,6 °C – 0,9 °C.

Većina znanstvenika u svijetu koji se bave klimatskim promjenama uvjerena je da je uzrok globalnog zatopljenja povećana emisija stakleničkih plinova (ugljični dioksid i metan) izazvana ljudskom aktivnošću. Globalna koncentracija ugljičnog dioksida povećala se s 280 ppm u prijeindustrijskom razdoblju na 379 ppm u 2005. godini. Više od jedne trećine ljudskom aktivnošću izazvanih stakleničkih plinova nastaje izgaranjem fosilnih goriva pri proizvodnji električne energije.

Posljedica globalnog zatopljenja su klimatske promjene koje se očituju u otapanju ledenih kapa na polovima i ledenjaka na visokim planinama, podizanju razine mora (17 cm tijekom 20. stoljeća), intenzivnije i dulje suše u tropskim predjelima, češće ekstremno visoke temperature, te češći i jači orkanski vjetrovi. Svjetska meteorološka organizacija i Ujedinjeni narodi formirali su skupinu eksperata pod nazivom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) s ciljem praćenja znanstvenih informacija o klimatskim promjenama.

IPCC predviđa da će ovisno o raznim scenarijima razvoja do kraja 21. stoljeća klimatske promjene rezultirati vjerojatnim povećanjem temperature između 1,8 °C i 4 °C, mogućim povećanjem temperature između 1,1 °C i 6,4 °C, vjerojatnim povišenjem razine mora 28 – 43 cm, nestajanje arktičke ledene kape ljeti od druge polovine stoljeća, te vjerojatnog povećanja intenziteta tropskih oluja. Evidentno je da globalno zatopljenje predstavlja veliku prijetnju čovječanstvu te je potrebno uvesti mehanizme koji će spriječiti katastrofalne posljedice i zadržati klimatske promjene na prihvatljivoj razini. Da bi se klimatske promjene zadržale na prihvatljivoj razini potrebno je limitirati globalno zatopljenje odnosno smanjiti emisije stakleničkih plinova, posebno smanjiti emisiju ugljičnog dioksida. Taj se cilj smanjenja emisije može postići na više načina i to:

• povećanjem energetske učinkovitosti,
• korištenjem energije vjetra,
• korištenjem nuklearne energije,
• korištenjem solarne energije,
• korištenjem fosilnih goriva uz uhvat i pohranu ugljičnog dioksida,
• korištenjem ostalih obnovljivih izvora.

Malo je vjerojatno da se problem smanjenja emisija može riješiti korištenjem samo jednog ili dva navedena načina nego je razumno koristiti kombinaciju svih načina. Neki od spomenutih načina su već provjereni i na takvoj tehnološkoj razini da ih se može početi koristiti odmah, a za implementaciju nekih potreban je dodatni razvoj.

Nuklearne elektrane predstavljaju provjerenu tehnologiju za proizvodnju električne energije bez emisije stakleničkih plinova i već sada značajno doprinose smanjenju globalnog zatopljenja. Krajem 2009. godine u pogonu je gotovo 400 nuklearnih elektrana čija je ukupna instalirana električna snaga 370 GW. Kada bi se umjesto nuklearnih elektrana koristile termoelektrane na ugljen to bi rezultiralo dodatnom godišnjom emisijom od 2,6 milijardi tona ugljičnog dioksida. Kako je godišnja emisija ugljičnog dioksida zbog korištenja fosilnih goriva na razini 26 milijardi tona to bi se nekorištenjem nuklearne energije emisija povećala 10%. IPCC je prepoznao nuklearnu tehnologiju kao ključnu tehnologiju strategije čiste energije. Tom strategijom bi se smanjile emisije stakleničkih plinova na takvu razinu da bi globalne klimatske promjene bile prihvatljive. Mnoge države prihvatile su preporuku međunarodne zajednice o većem korištenju nuklearne energije u sprečavanju klimatskih promjena. To se ogleda u činjenici da se gradi više od 50 reaktora i da je gotovo 50 država koje danas nemaju nuklearne elektrane kroz Međunarodnu agenciju za atomsku energiju (IAEA) pokazalo interes za korištenje nuklearne energije. Mnoge od tih zemalja najavile su izgradnju jedne ili dvije nuklearne elektrane do 2020. godine. Nuklearna energija trebala bi u budućnosti dati puno veći doprinos u redukciji emisija stakleničkih plinova nego što ga ima danas. To bi se moglo ostvariti uz brže uvođenje nuklearnih elektrana ne samo u razvijenim zemljama nego i u zemljama u razvoju. Da bi se spriječile katastrofalne posljedice klimatskih promjena zbog emisija ugljičnog dioksida, koje bi mogle ugroziti ljudsku civilizaciju, očekuje se da bi doprinos nuklearne energiju u spektru izvora bez štetnih emisija do 2050. godine trebao biti na razini od 700 velikih nuklearnih elektrana. Uzimajući u obzir današnji status od ekvivalenta 350 velikih nuklearnih elektrana i činjenice da će tada veći dio današnjih elektrana izaći iz pogona, to je prilično zahtjevan poduhvat, no uz dobru organizaciju i urgentnost motiva i ostvariv.