La energía nucleoeléctrica tiene diversas aplicaciones no eléctricas además de la producción de hidrógeno. Entre ellas figuran la calefacción urbana de viviendas y empresas, la calefacción y refrigeración con fines industriales y la desalación del agua de mar para mejorar la disponibilidad de agua potable.
La posible adopción de estas aplicaciones también está ampliándose gracias al diseño de nuevos sistemas de energía nuclear para optimizar los usos combinados eléctricos y no eléctricos, así como la integración con las fuentes renovables. Asimismo, se están elaborando nuevos diseños de reactores, como reactores modulares pequeños, para que la explotación sea más flexible al permitir que la potencia de salida se ajuste de acuerdo con la demanda. Gracias a ello resultan especialmente apropiados para dichas aplicaciones, ya que la energía que suele emplearse para la producción de electricidad puede redirigirse a aplicaciones no eléctricas.