Vízhűtéssel működnek a leggyakoribb típust jelentő nyomottvizes reaktorok, amelyekből - a World Nuclear Association (Atomenergia Szövetség, WNA) tanulmánya szerint - eddig összesen 252 darab épült, a legtöbb az Egyesült Államokban, Franciaországban, Japánban és Oroszországban, de ilyenek a paksi atomerőműben található reaktorok is. Ezekben az urániumból felszabaduló neutronok lelassítására használt úgynevezett moderátor is a víz. Szintén a vizet használják - de más szerkezeti felépítéssel - mind a hűtéshez, mind pedig moderátorként a forralóvizes atomerőműveknél. Ezekből 93 működik az USA, Japán és Svédország területén. A gázhűtésű reaktorok leginkább Nagy-Britanniában terjedtek el - a számuk 34 -, és az előbbiekkel ellentétben szén-dioxidot használnak a reaktorok hűtésére, moderátorként pedig grafitot.
A nehézvizet (amelynél a normál hidrogénatom helyett egy vagy két nehézhidrogén-atom kapcsolódik az oxigénhez) használó CANDU reaktorokat Kanadában fejlesztették ki. Ezeknél mind a hűtőközeg, mind pedig a moderátor szerepét a nehézvíz tölti be. Ezekből a reaktorokból összesen 33 működik világszerte. Üzemel továbbá 14 úgynevezett könnyűvizes grafitreaktor, a legtöbbjük Oroszországban. Ez a „csernobili” típus, amelynél a hűtést vízzel oldják meg, a moderátor szerepét pedig a grafit „vállalja magára”. Az előbbi konstrukciókkal ellentétben - ahol a tüzelőanyag dúsított uránium -, a gyorsneutron- (más néven szaporító) reaktorok esetében az uránium mellett plutóniumot is felhasználnak az energia előállítására. Ez a típus kísérleti stádiumban van, a WNA adatai szerint összesen 4 található belőle Japánban, Franciaországban és Oroszországban. A gyorsneutron-reaktorok hűtését folyékony nátrium biztosítja, a neutronok lassítását végző moderátorra értelemszerűen nincs szükség.
A legáltalánosabban használt nyomottvizes reaktor esetében a hűtést általában kétkörös rendszerben oldják meg. Itt az elsődleges vagy primer körben szivattyúk segítségével keringtetik a hűtőközeget, amely - a gőzfejlesztő csövein keresztül - a hőt átadja a szekunder körben keringő víznek, az utóbbi hajtja meg a turbinákat. A moderátorra pedig azért van szükség, mert a maghasadáskor keletkezett neutronok túl gyorsak ahhoz, hogy újabb atomokat hasítsanak szét, ezrért le kell lassítani azokat. A legjobb lassító egy a neutronhoz hasonló méretű atom - mint például a hidrogéné -, ezért használják a legtöbb esetben a molekulánként két hidrogénatomot tartalmazó vizet moderátorként.
