BWR sử dụng nước đã khử khoáng để làm lạnh và điều khiển neutron. Nhiệt được tạo ra từ phản ứng phân hạch trong lõi lò phản ứng, nung sôi nước để tạo ra hơi nước. Hơi nước được sử dụng trực tiếp để quay turbine, sau đó hơi nước được làm lạnh ở bộ phận ngưng tụ và trở về dạng lỏng. Nước sau khi được ngưng tụ tiếp tục quay trở về lõi của lò phản ứng và tiếp tục chu trình tuần hoàn của nó. Nước lạnh được duy trì ở khoảng 75 atm (7,6 MPa, 1000–1100 psi) vì vậy nó sôi trong lõi ở nhiệt độ khoảng 285 °C (550 °F). Nếu so sánh với lò PWR, thì lò PWR sẽ không cho phép nước sôi vì sáp suất cao được duy trì trong suốt quá trình tuần hoàn của nó, vào khoảng 158 atm (16 MPa, 2300 psi).