La historia de la energía nuclear en España comenzó en octubre de 1948, cuando un grupo de militares y científicos españoles se reunieron en el Laboratorio y Taller de Investigación del Estado Mayor de la Armada (LTIEMA) con el objetivo de constituir el organismo denominado Junta de Investigaciones Atómicas, que se enfocaría en tres actividades principales: la formación de personal de alta cualificación, el estudio de la explotación de yacimientos uraníferos y el desarrollo de técnicas relacionadas con la extracción, metalurgia y física del uranio. Para dotar a la Junta de Investigaciones Atómicas de mayor solidez técnica, se creó la Sociedad de Estudios y Proyectos de Aleaciones Especiales (EPALE), ampliando sus actividades en las áreas de geología, minería, física, química y metalurgia.

En 1951, el organismo se rebautizó como la Junta de Energía Nuclear (JEN) como centro de investigación y desarrollo de la tecnología nuclear en España. En 1967, la JEN puso en marcha una pequeña instalación piloto llamada Planta Caliente M-1 para el tratamiento de los primeros combustibles irradiados producidos en España y procedentes del reactor JEN-I.

Entre los  años 1968 y 1970 se pusieron en marcha las centrales nucleares de José Cabrera, Vandellós I y Santa María de Garoña que constituyeron la primera generación de centrales nucleares en España.

En 1972 fue constituida la Empresa Nacional de Uranio (Enusa), encargada de la gestión del aprovisionamiento de concentrados de uranio y de los servicios de conversión y enriquecimiento, así como del abastecimiento a todas las centrales nucleares españolas. Sus actividades de explotación estuvieron centradas en yacimientos existentes en la provincia de Salamanca.

En 1980, con la  ley de creación del Consejo de Seguridad Nuclear (CSN), se separó la JEN en dos organismos: el CSN se encargaría de las funciones reguladoras en materia de seguridad nuclear y protección radiológica, y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), se encargaría de los proyectos de investigación y desarrollo en cuatro áreas diferenciadas: investigación Básica (fusión y altas Energías), tecnología nuclear, Protección radiológica y Medio ambiente y energías renovables.

En 1984 se constituyó por Real Decreto la Empresa Nacional de Residuos Radiactivos (Enresa), con la responsabilidad de establecer planes para la gestión de los residuos radiactivos y poner en marcha un sistema de gestión de los residuos de baja y media actividad generados en España. En 1992 entró en funcionamiento el Centro de Almacenamiento de Residuos de Baja y Media Actividad de El Cabril, en la provincia de Córdoba.

Entre los años 1980 y 1989 se pusieron en marcha las centrales de Almaraz, Ascó, Cofrentes, Vandellós II y Trillo.