Szilárd Leó már 1934-ben felvetette a láncreakció lehetőségét, melynek során a neutronnal besugárzott atommag széthasad, az így felszabaduló 2-3 neutron újabb maghasadásokat vált ki, s a folyamat során a magreakciók száma exponenciálisan nő. Az első maghasadást 1939-ben valósította meg a német Otto Hahn és Fritz Strassmann, valamint az osztrák Lise Meitner és Otto Frisch. Az első szabályozott, önfenntartó láncreakció 1942-ben az olasz Enrico Fermi és a magyar Szilárd Leó által épített atommáglyában zajlott le. A folyamatot katonai célra, az atombomba létrehozásához használták fel, az első atomfegyvert az Egyesült Államok 1945. augusztus 6-án vetette be a végsőkig ellenálló Japán megtörésére.

A katonai után hamarosan napirendre került az atomenergia békés, polgári célú felhasználása is, amelyhez igen nagy reményeket fűztek. Az Egyesült Államok Atomenergia Bizottságának elnöke például kijelentette, hogy "gyerekeinknek már olyan olcsó áramuk lesz, hogy mérni sem lesz érdemes". Az első, áramot termelő atomreaktort 1951-ben helyezték üzembe az Egyesült Államokban, ez egy épület világítását látta el.

A világon először a Szovjetunióban kapcsoltak atomerőművet az országos magasfeszültségű villamos hálózatra. A Moszkvától 100 kilométerre délnyugatra fekvő Obnyinszk városában épített létesítmény teljesítménye 5 MW volt, ami tízezer lakás áramellátását biztosította. (Ez eltörpül a mai atomerőművek kapacitása mellett, hiszen például a paksi atomerőmű négy blokkja 1760 MW áramot termel.)

Az erőmű építése 1951. január elsején indult, a reaktor beindítására 1954. június elsején került sor, s a teszteket követően június 26-án kapcsolták rá a magasfeszültségű vezetékhálózatra. Az AM-1 (atom mirnij - békés atom) obnyinszki reaktor közel 10 éven át, a szeverszki létesítmény megépüléséig a Szovjetunió egyetlen atomerőműve volt. Az úgynevezett csatorna típusú reaktorban grafit alapú fékezőanyagot (úgynevezett moderátort) és vízhűtést használtak, ebből a típusból fejlesztették ki a modernebb RBMK reaktorokat. Az atomerőmű és a hozzá kapcsolódó kutatási központ katonai bázisként is szolgált, az ötvenes évek közepén itt kezdték el kiképezni a Szovjetunió első nukleáris tengeralattjárójának a legénységét is. Obnyinszk a szovjet, majd az orosz kutatások egyik központja lett, itt ellenőrizték a Belojarszkban, Bilibinszkben, Sevcsenkovóban és Novovoronyezsben épített atomerőművek modelljét.

A reaktor üzemeltethetőségének határidejét eredetileg harminc évben szabták meg, ennek lejárta után tudományos szakbizottság ellenőrizte a berendezéseket, az épületet. A biztonsági szempontból megfelelt atomerőművet ezután ötévenként vizsgálták meg és csak 2002-ben zárták be, akkor sem műszaki okok miatt, hanem azért, mert már nem volt gazdaságos. A több mint négy évtized alatt egyetlen komoly üzemzavart sem tapasztaltak. Az erőművet bezárása után múzeummá alakították. Oroszország tíz atomerőműve 2012-ben az ország energiaszükségletének 18 százalékát termelte meg.