沸水堆核动力装置与压水堆同属于轻水堆，与压水堆不同的是沸水堆的堆芯内产生的蒸汽直接进入汽轮机做功。沸水堆首先由美国GE公司发展起来。沸水堆研制起步较晚，但由于没有蒸汽发生器，采用蒸汽直接循环，因此更接近常规蒸汽动力装置。在当今动力反应堆中，沸水堆大约占23%。
沸水堆与压水堆不同之处在于沸水堆没有蒸汽发生器，一回路水通过堆芯加热变成蒸汽并直接引入汽轮机，所以沸水堆一回路的冷却剂管道失效可能引起冷却剂泄漏。压水堆的一回路和蒸汽系统通过蒸汽发生器分隔开，而且蒸汽发生器安置在安全壳内，只要蒸汽发生器完整，放射性物质不会释放到环境中，即使蒸汽发生器故障破损，利用安全壳贯穿件关闭，放射性物质也不会释放到环境中。
在沸水堆中，燃料产生的热量大部分使水汽化，冷却剂一次流过堆芯吸收的热量多，因此，对于同样的热功率，通过沸水堆堆芯的冷却剂流量小于压水堆内冷却剂流量 。
下图为沸水堆原理图
