纵深防御理念在核动力厂的设计中得到应用，旨在通过多层次防御体系（包括固有特性、设备及规程）防止事故的发生，并在未能阻止事故时提供适当的保护。
第一层次防御的目的是避免偏离正常运行或系统故障。这要求核电厂按照恰当的质量标准和工程实践进行设计、建设和运行。
第二层次的防御旨在检测和纠正偏离正常运行的情况，防止预计运行事件升级为事故工况。这要求设置由安全分析确定的专用系统和运行规程，以防止或减少这些假设始发事件造成的损害。
第三层次防御基于假设，即使极为罕见，某些预计运行事件或始发事件的升级仍可能未被前一层次的防御阻止，可能发展为更严重的事件。因此，核电厂设计中预期这些极少可能的事件，并提供固有安全特性、故障安全设计、额外设备和规程以控制其后果，并在这些事件之后达到稳定的、可接受的状态。
第四层次防御旨在应对超出设计基准事故的严重事故，确保放射性后果尽可能低。这个层次最重要的安全目标是保护包容功能。通过减轻选定严重事故的后果并配合事故处置规程，可以实现这一目标。
第五层次即最终层次的防御旨在减轻事故工况下的放射性物质释放后果。这要求具备适当装备的应急控制中心，并制定和实施厂区内外的应急响应计划。
