2021年，核反应堆总发电量为2653TWh，相比2020年的2553TWh高出100TWh。这在有史以来全球核能发电量排名第三，略低于2019年的2657TWh和2006年的2660TWh，并恢复了自2012年以来核能发电量的上升趋势，此前2020年核能发电量有所下降。
2021年，非洲、亚洲、东欧和俄罗斯以及南美洲的核能发电量有所增加，延续了近年来这些地区呈现的上升趋势。西欧和中欧的核能发电量也有所增加，但该地区的核能发电量总体趋势仍在下降。随着美国关闭的反应堆日益增多，北美的核能发电量已连续第二年下降。
2021年底，可运行核电站装机容量为396GWe，相比2020年减少1GWe。
2021年发电反应堆的总装机容量为370GWe，相比2020年增加1GWe。这是有史以来反应堆总装机容量最高的一年。在大多数年份，有少数可运行反应堆并未发电。近年来，自2011年福岛第一核电站事故后，日本的反应堆等待批准重启，停止发电反应堆的数量一直较高。由于日本的一部分反应堆现已重启，还有一部分已经永久关闭，可运行但不发电的反应堆总数逐渐减少。
核反应堆性能未发生与使用寿命相关的下降趋势。此前五年中，反应堆的平均容量因子未随使用寿命的减少而呈现出显著变化。在处于各个使用寿命阶段的反应堆（而不仅仅是具有更先进设计的新反应堆）中，全球平均容量因子都有所提高。
2021年，有六座反应堆首次并网发电。山东石岛湾核电站包括两座250 MWt的高温反应堆球床模块（HTR-PM），与一个200MWe的汽轮机相连，是一个值得注意的新起点。未来，大型核电站将充分利用大量的高温反应堆球床模块。
