普通の水（軽水 : H₂O）を冷却材・減速材に用いる原子炉。沸騰水型炉（BWR）と加圧水型炉（PWR）の２種類がある。世界の発電用原子炉の主流で、全体の約85％を占める。軽水は中性子を減速する能力が高いが、中性子を吸収する能力も高い。そのため、天然ウラン（natural uranium　ウラン-235の濃度が0.7％）のままでは臨界状態を維持できず、濃縮度3～5％の低濃縮ウラン（low-enriched uranium）を燃料に用いる。

図「核熱利用が可能な分野」