航母的动力装置可分为核动力与常规动力，目前我国的全电推进系统在世界上占据优势，近年来俄罗斯大量引进中国的船用发电机，也从侧面反映出了这项技术的实力。核动力是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能暂时未能得到大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的大部分潜艇及航空母舰都以核能为动力，同时，核能每年提供人类获得的所有能量中的7%，或人类获得的所有电能中的15.7%。

因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能尚未得到所有国家、民众的认可，在大部分的国家暂时未有大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力（主要是美国）。核动力必须具备三大件，其中最危险的就是核反应堆，比如美国的尼米兹级核动力航母，其发电功率非常可观，最大时超过了5万千瓦，虽然几十年不用换料但也存在着一些缺点，反应堆所占据的空间非常大，并且在使用的过程中也存在着安全隐患，航母上一般生活着上千舰员，如果反应堆出现泄露，其造成的灾难是难以想象的。

关于核能的利用一直存在着争议，因为那些放射性核废料会被无限期保存起来，这就有可能造成泄漏或爆炸，有些国家可能借用核能的名义来大量制造核武器。核能的拥护者说这些风险都是很小的，并且应用了更先进的科技的新型核反应堆会将风险进一步降低。他们还指出，与其它化石燃料发电厂相比，核能发电厂的安全记录反而更好，核能产生的放射性废料比燃烧煤产生的还少，并且核能可以持续获得。而核能的反对者，包括了大部分主要的环境保护组织，认为核能是一种不经济，不合理且危险的能源(尤其是与可再生能源相比)，而且他们对新技术能否减低成本和风险也存在着争议。有些人担心朝鲜及伊朗可能正在以民用核能的名义研制核武器。朝鲜已经承认拥有核武器，而伊朗则对此否认。计划中的核聚变反应堆使用的核燃料是氘，一种氢的同位素，设计也会用到锂。

以人类消耗能量的速度来看，地球上可开采的锂还可以用3000年，海洋中的锂可用6000万年，如果核聚变反应堆只消耗氘的话，它们可以工作1500亿年。相比之下，太阳只剩下了50亿年的寿命。核能的反对者说，建造并运行核电站的费用加上核废料再处理和关闭核电站的费用已经超出了在环境上获得的利益。而核能的支持者说，核能是唯一一种将废料处理的费用考虑到运行成本中的能源，化石燃料的价格相当低是因为化石燃料工业从不考虑废料处理的问题。中国的动力系统采用的是中压直流，而美国采用的是中压交流，其区别主要是主电网的模式，相对比之下直流的输电较好，难度也相对更高，现如今美国已经开始做中压直流的研究，但是想要赶上中国还需要十几年的时间。