Dvojokruhová jadrová elektráreň má okruh chladiva oddelený od okruhu pracovného média. Okruh chladiva nazývame primárnym okruhom a okruh pracovného média sekundárnym okruhom. V takýchto typoch jadrových elektrárni sa reaktor chladí chladivom, ktoré sa pretláča cez reaktor a parogenerátor cirkulačným čerpadlom, respektíve turbokompresorom. V prvom okruhu je kompenzátor objemu, lebo objem chladiva závisí od jeho teploty, ktorá sa počas prevádzky mení. Para z parogenerátora postupuje do turbíny, potom do kondenzátora a kondenzát sa čerpadlom dodáva do parogenerátora. V tomto prípade na rozdiel od jednookruhovej jadrovej elektrárne, druhý okruh nie je rádioaktívny, čo zjednodušuje prevádzku elektrárne.
