發展過程
1954年9月30日，美國核動力潛艇“大比目魚”號正式服役的訊息轟動了全球。人們開始構想將核動力套用於航空母艦。
“企業”號1961年，世界上第一艘核動力航空母艦———美國海軍9萬噸級的“企業”號正式建成服役。它克服了上述缺陷，把航空母艦的發展推向一個新高度。為了驗證核動力航母執行全球作戰任務的能力，1964年，美國海軍組成了以“企業”號為主，由“長灘”號和“班布里奇”號核動力巡洋艦護航的特混艦隊，用64天的時間，在沒有進行任何燃料補給的情況下，以22節的平均航速進行了環球航行。“企業”號以其巨大的動力資源和續航能力實現了航空母艦發展史上的一次歷史性飛躍。由於“企業”號的成功，1964年以後，美國海軍決定不再建造常規動力航空母艦，而全部建造核動力航空母艦。
繼“企業”號之後，美國又建造了尼米茲級核動力航空母艦。
特點
與常規動力航母相比，核動力航母顯示出諸多優越性：
一、核動力這一巨大的動力資源使航母具有更強的機動性。
核動力航母可以高速駛往世界任何海域。在最高航速上，核動力航母和常規動力航母難分伯仲，但在連續高速航行能力上，核動力航母卻獨占鰲頭。因而在地區性危機和衝突中，核動力航母可以迅速奔赴現場，起到不可替代的威懾和實戰的雙重效能。
二、核動力使航母節省出大量空間和載重噸位。
一方面可以裝載更多的航空燃油，以滿足艦載機作戰的需要；另一方面大大改善了艦員的居住和工作條件。
三、核動力使航母減少了對基地和後勤支援的依賴。
核動力航母更換一次燃料可以連續航行50萬海里，不用海外基地的支援。而常規動力航母執行同樣的任務，卻需要事先在世界各地建立燃料補給網。
缺點
核反應爐造價及維修費用極高。美軍企業號僅八座核反應爐安裝費用就要6400萬美金，運行三年後換一次爐心要價2,000萬美金；1976年的尼米茲號則要價18.81億美金、同級的後續艦里根號則要40億美金。
武器裝備
核航母的主要武器裝備是它裝載的各種艦載機，有戰鬥機、轟炸機、攻擊機、偵察機、預警機、反潛機、電子戰機。航空母艦是用艦載機進行戰鬥，直接把敵人消滅在距離航母數百千米之外的領域。
艦載機是航空母艦最好的進攻和防禦武器。所以，航母是海上浮動機場。
除了艦載機外，航空母艦上也裝備自衛武器，有火炮武器、飛彈武器。航母的主要任務是以其艦載機編隊，奪取海戰區的制空權和制海權。
典型優勢
美國的核航母是美國航母戰鬥群的核心，集海軍航空兵、水面艦艇和潛艇為一體，是空中、水面和水下作戰力量高度聯合的海空一體化機動作戰部隊，具有靈活機動、綜合作戰能力強、威懾效果好等特點，可以在遠離軍事基地的廣闊海洋上實施全天候、大範圍、高強度的連續作戰。
戰鬥方式
核航母戰鬥群 航母不是單獨活動，不是單兵作戰的，而是以航空母艦戰鬥群形式活動和作戰的。航空母艦戰
全核航母戰鬥群
全核航母戰鬥群
斗群簡稱航母戰鬥群，是一支以航空母艦為首的作戰艦隊，即航母艦隊。它以大型航母為核心，美國海軍目前有10艘航空母艦，全部為核動力，也就是說美國海軍可以組建10支航空母艦戰鬥群。
美國的一支核航母戰鬥群以:1艘航母尼米茲或者企業級核航母為核心，即為航母艦隊的旗艦，還會配備1-2艘飛彈巡洋艦、2-3艘飛彈驅逐艦、1-2艘護衛艦、1艘快速戰鬥支援艦、1艘補給艦。
功能
一是進行海上戰鬥，進行大規模海空正面決戰。
二是在戰爭期間保護海上運輸航道的使用與安全，特別是保護兩棲部隊的運輸與任務執行。
三是從海上支援陸戰部隊，協同陸基飛機共同形成與維持特定地區的空中優勢，奪取陸上戰爭的勝利。
代表船隻
尼米茲級核動力航空母艦（NimitzClassAircraftCarrier）
尼米茲級核動力航空母艦是美國的一種多用途大型航空母艦，是目前世界上最大的戰艦，所有這個級別的艦艇都是以核動力推進的。裝備4座升降機、4台蒸汽彈射器和4條攔阻索。可以每20秒彈射出一架作戰飛機。艦載作戰聯隊中的機型配備根據作戰任務性質的不同也有所不同，可搭載不同用途的艦載飛機對敵方飛機、船隻、潛艇和陸地目標發動攻擊，並保護海上艦隊。以它為核心的戰鬥群通常由4至6艘巡洋艦、驅逐艦、潛艇和補給艦隻構成。
法國“夏爾•戴高樂”號航空母艦（CharlesdeGaulleR91）
法國“夏爾•戴高樂”號航空母艦法國“夏爾•戴高樂”號航空母艦（CharlesdeGaulleR91）是一艘隸屬於法國海軍（MarineNationale）的核動力航空母艦，除了是法國正在操作中的唯一一艘航空母艦外，也是法國海軍的旗艦。正式成軍於2001年5月18日，戴高樂號是法國史上擁有的第十艘航空母艦，其命名源自於法國著名的軍事將領與政治家夏爾•戴高樂。戴高樂號不只是法國第一艘核動力航空母艦，事實上，它是有史以來第一也是唯一一艘不屬於美國海軍的核動力航空母艦。1983年5月開工建造，1994年下水，2000年9月正式服役。
中國核動力航空母艦
2013年2月，國家科技部“核動力船舶關鍵技術及安全性研究”863項目和“小型核反應堆發電技術及其示範套用”科技支撐項目已正式立項。陳東龍(台灣《防務快門》總編輯)指出：“其實核動力船舶在中國大陸並不是一個新鮮的名詞，中國本身在很早以前就有核動力潛艇，那為什麼說核動力船舶也就是所謂的水面船隻最近才準備要做？我們已經可以對號入座，其實是準備要做核動力航母了，因為核動力的船舶只要用核動力，它一定是高價值(的軍艦)，一般的船舶沒有必要用到核動力。”
