En av kärnsäkerhetens centrala principer är att ha mångfaldiga hinder mellan radioaktiva ämnen och miljön. Det första hindret är själva kärnbränslet. Vid normal drift är huvuddelen av fissionsprodukterna i fast form och ingår som en del av det keramiska bränslematerialet. En liten del av de gasformiga fissionsprodukterna sipprar ut från bränslematerialet, men stannar ändå inom bränslestavens täta skyddsskal.
Det andra hindret är avkylningskretsens vägg. Från läckande bränslestavar frigörs fissionsprodukter och radioaktiva ämnen som avkylningen innehåller, som hålls vid normal drift inne i den täta kylkretsen därifrån man avlägsnar dem kontrollerat med hjälp av kylvattnets reningssystem eller gasbehandlingssystemet och behandlar dem senare som kärnavfall.
Det tredje hindret för frigörandet är den tryckhållbara och gastäta reaktorbyggnaden som omger reaktorn. Dess uppgift är att hålla inne de radioaktiva ämnen som kan frigöras om kylkretsen skadas.
Det fjärde hindret bildas vanligen av en annan byggnad som ligger utanför den egentliga skyddsbyggnaden, en yttre skyddsbyggnad eller reaktorbyggnad. Små mängder gas som möjligtvis läckt ut från den egentliga skyddsbyggnaden samlas och släpps ut efter filtrering. Största delen radioaktiva ämnen, med undantag av ädelgaser, stannar i filtren.
Parallellprincipen betyder att säkerhetssystemen består av flera parallella, alltså redundanta, delsystem som kompenserar varandra. Systemet kan bestå av t.ex. fyra delsystem, varav två delsystems verksamhet räcker för att förverkliga den säkerhetsverksamhet som krävs. Alternativt kan man ha tre delsystem, varav en fungerande del säkrar att säkerhetsverksamheten förverkligas.
I Finland kräver man att de viktigaste säkerhetssystem skall klara av att sköta sina uppgifter fastän vilken som helst enskild apparat i systemet skulle få fel, och samtidigt som vilken som helst till ifrågavarande verksamhet hörande apparat skulle vara ur bruk exempelvis på grund av underhåll eller reparation. Detta betyder att det i praktiken krävs minst tre parallella apparater.
Segregeringsprincipen betyder att säkerhetssystemens parallella delsystem placeras så, att det är osannolikt att alla tre samtidigt skadas i t.ex. en brand eller en översvämning. Segregeringen kan förverkligas genom att man placerar delsystemen på olika platser eller genom att man placerar dem på samma plats men tillräckligt långt ifrån varandra eller genom att man bygger skyddande konstruktioner mellan dem. De system som är viktiga för säkerheten placeras i andra utrymmen än kraftverkets andra system.
Som tillägg till denna fysiska segregering följer man funktionssegregering, med vilket man hindrar de parallella systemens inbördes växelverkan. Som exempel på detta är användningen av differenstransformator i elektriska kretsar och differensventiler i system som innehåller vätska eller gas.
Användningen av olika funktionsprinciper, eller diversitetsprinciper, betyder att samma verksamhet förverkligas med system som baserar sig på olika funktionsprinciper. På detta vis strävar man att förbättra systemens pålitlighet och i synnerhet minska på s.k. gemensamma fel som kan förekomma samtidigt i olika delsystem. Denna princip tillämpas t.ex. då reaktorn körs ner, som man måste kunna förverkliga med två olika system som baserar sig på olika principer. Det ena systemet kan basera sig på regleringsstavar och det andra på ett system som pumpar in borlösning som fungerar som neutronabsorbator.
Det säkra tillståndets princip betyder att då en apparat eller då systemet blir utan bruksenergi (ström, tryckluft mm.) hamnar det i sitt mest tänkbart fördelaktiga tillstånd, sett ur säkerhetens synvinkel. T.ex. den automatiska starten av säkerhetssystemet som sköts av det elektriska skyddssystemet förverkligas så, att förlusten av skyddssystemets elektricitetsmatning leder till att säkerhetssystemet startas och skyddsvillkor upphör.
30-minuters regeln betyder att de säkerhetsfunktioner som behövs inom 30 minuter efter en olycka startar automatiskt. På detta viss säkrar man att det finns betänketid för instruktörerna att inleda riktiga fortsättningsåtgärder. Personalen i övervakningscentralen kan redan tidigare ta till åtgärder för att bättra på situationen, men säkerhetssystemets automatiskt startande säkerhetsfunktioner kan man inte stänga av på övervakningscentralen innan de mätvärden som skyddssystemet övervakar har återgått till det normala området.
