원자력 기술이 처음 도입될 무렵인 1960~70년대에는 유학을 통해 우리나라 원자력 1세대가 키워졌고, 이를 바탕으로 1980년대 국내에 원자력 기술을 축적할 수 있었으며, 1990년대에는 기술 자립을 이루게 된다. 이처럼 짧은 기간에 이룩한 기술 자립은 전 세계에서 유례가 없는 일로 2000년대에 들어서면서는 차세대 기술 개발은 물론 원전 수출이라는 성공을 거두게 됐다. 이 같은 원자력 기술 자립에는 원자력에 대한 연구가 그 근간이 됐다.
이승만 전 대통령은 원자력 발전을 위해 1958년 원자력법을 제정하고 1959년 한국원자력연구소를 만들었다. 이와 함께 1958년 한양대에 원자력공학과가, 1959년 서울대에 원자핵공학과가 생기면서 우리나라 원자력 인재 양성이 시작됐다. 1967년 한국원자력연구소 내 원자력연수원이 생기면서 종합적인 원자력 인재 양성이 본격적으로 시작됐다. 이후 1973년 방사선의학연구소, 방사선농학연구소와 함께 3개 연구소가 합쳐져 한국원자력연구소로 거듭나게 됐고, 1980년 명칭이 에너지연구소로 바뀌었다가 1989년 원자력연구소라는 이름을 되찾았다. 2007년 방사선의학연구소가 전신인 원자력의학원이 분리되면서 현재의 한국원자력연구원이 됐다.
한편, 1978년 우리나라 최초의 원자력 발전소인 고리1호기가 전기 생산을 시작하게 되면서 한국전력공사에 원자력발전소를 운영하기 시작했으며, 전력사업 민영화를 통해 2001년 원자력 발전 운영을 담당하는 한국수력원자력주식회사가 창립됐다. 또한 우리나라가 원자력 발전 상용화를 시작하면서 원자력 발전을 안전하게 운전하도록 감시하고 규제하기 위해 1981년 한국원자력연구소 내에 원자력안전센터가 만들어졌으며, 이후 1990년 한국원자력안전기술원으로 분리돼 독립기관이 됐다. 또한 국제원자력기구에 원자력안전조치에 가입하면서 1994년 연구소 내 만들어진 원자력통제센터는 한국원자력연구소의 핵물질 취급 등 국내 핵물질 취급에 대한 독립적 관리 감독을 위해 2004년 원자력통제기술원으로 분리되어 독립기관이 됐다.
이처럼 원자력발전은 진흥과 안전관리가 두 축을 이루고 있는데, 후쿠시마 원전 사고로 인해 원자력 안전 강화에 대한 요구가 높아지면서 안전관리에 대한 독립성과 투명성을 높이고자 원자력법을 원자력진흥법과 원자력안전법으로 분리해 지난해 10월 원자력안전위원회가 행정체계로 출범하게 됐다.