Уже давно утверждается, что развитие и расширение коммерческой ядерной энергетики привело к распространению ядерного оружия, поскольку элементы ядерного топливного цикла (включая обогащение урана и переработку отработанного топлива) также могут служить путями к созданию оружия. Однако история развития ядерного оружия не подтверждает тезис о необходимой связи между распространением оружия и коммерческой ядерной энергетикой.
Первый путь распространения — обогащение урана — может привести к созданию ядерного оружия на основе высокообогащенного урана (см. Ядерное оружие: Принципы атомного (делящегося) оружия). Считается, что страна может относительно легко изготовить оружие на основе высокообогащенного урана, однако исторически препятствием была сложность процесса обогащения. Поскольку топливо для ядерных реакторов ЛВР обогащается незначительно (менее 5 процентов делящегося изотопа урана-235), а для оружия требуется минимум 20 процентов обогащенного урана, коммерческая ядерная энергетика не является жизнеспособным путем получения высокообогащенного урана.
Второй путь к распространению — переработка — приводит к выделению плутония из высокорадиоактивного отработанного топлива. Плутоний может быть использован в ядерном оружии. Однако в тех странах, где переработка ведется, она строго охраняется, что делает коммерческую переработку маловероятным путем распространения. Кроме того, считается, что создать оружие на основе плутония сложнее, чем на основе высокообогащенного урана.
Более 20 стран развили атомную энергетику, не создавая ядерного оружия. С другой стороны, страны, создавшие и испытавшие ядерное оружие, пошли по другому пути, нежели приобретение коммерческих ядерных реакторов, переработка отработанного топлива и получение плутония. Некоторые из них построили объекты с явной целью обогащения урана; некоторые построили реакторы для производства плутония; а некоторые тайно перепрофилировали исследовательские реакторы на производство плутония. Все эти пути распространения ядерного оружия были более эффективными, менее дорогостоящими и легче скрывались от посторонних глаз, чем путь коммерческой ядерной энергетики. Тем не менее распространение ядерного оружия остается весьма деликатной проблемой, и любая страна, желающая запустить коммерческую ядерную энергетику, обязательно привлечет к себе пристальное внимание надзорных органов, таких как Международное агентство по атомной энергии.