沸水堆（BoilingWaterReactor,BWR)与压水堆一样，同属轻水堆，也使用低富集铀作燃料，以沸腾轻水作为慢化剂和冷却剂。

与压水堆相比，沸水堆的主要特征是允许冷却剂在堆芯沸腾，堆内产生的汽水混合物通过压力容器上部的汽水分离器和蒸汽干燥器进行除湿，干燥后的饱和蒸汽直接引入汽轮机膨胀做功发电。

沸水堆的主要优点是运行压力较低，通常只有压水堆运行压力的一半左右，这也降低了压力容器等设备在制造工艺上的难度和成本。由于堆芯内可以沸腾，沸水堆具有很强的自然循环能力，一般为设计满功率的40%~50%,甚至可达%。同时，由于汽泡对反应性的负反馈作用，可以通过改变堆芯冷却剂再循环流量使空泡份额变化来调节沸水堆功率。由于成本低，经济性较好，各国早期修建了很多沸水堆型核电站，福岛核电站就是其中之一。

沸水堆也存在缺点。首先，沸水堆虽然省去了蒸汽发生器等设备，但堆内结构复杂，同时由于水汽对中子慢化能力减弱，所需要装载的燃料更多，相同功率下体积要大于压水堆。由于冷却剂直接受热产生蒸汽，放射性会进入汽轮机等设备，因此所需要屏蔽的体积和质量大大增加，也加大了维护难度。控制棒从压力容器底部垂直向上插入反应堆内，压力容器下部有较大数量的孔洞，对压力容器的结构强度有较大影响。

船舶在海面上航行，会受到海浪的冲击而起伏摇摆。而沸水堆体积较大，堆内液面的波动会引起反应性扰动使得反应堆功率难以控制。因此，沸水堆不适宜用作船舶动力堆，目前世界各国也没有沸水堆动力船舶服役或运行。