De acuerdo con el criterio de un diseño seguro, la central debe mantener una seguridad intrínseca y una seguridad incorporada.
La seguridad intrínseca de una central nuclear nace de su diseño, el cual introduce principios físicos en el funcionamiento del reactor que tienden a frenar el desarrollo de una reacción en cadena incontrolado. Un reactor nuclear mantiene para su funcionamiento una configuración crítica, obtenida por el propio diseño del núcleo del reactor, en la que intervienen diversas variables: el enriquecimiento del combustible, la separación entre barras del combustible, su tamaño, el número de barras por elemento combustible, el número de elementos totales, los materiales usados como vaina, y como estructura soportante del combustible, el número total de barras de control y otros mecanismos de control.

Los principios físicos que tienden a disminuir la reactividad, es decir, a hacer el reactor menos crítico, actúan cuando se produce un aumento de la temperatura del combustible, ante un aumento de la temperatura del refrigerante, y ante un aumento del porcentaje de huecos o vapor que aparece en él. Estas condiciones se deben a una falta de refrigeración del combustible, que es la situación más desfavorable; y son independientes de que actúen o no los sistemas de control.

En términos más técnicos, la seguridad intrínseca está unida a los valores de los coeficientes de reactividad, provocados al variar la temperatura del combustible y del moderador, así como la potencia, el nivel de huecos en el refrigerante, o su densidad.