核動力電池的原理：通過半導體換能器將同位素在衰變過程中不斷放出具有熱能射線的熱能轉變為電能。特點：一是蜕變時放出的能量大小、速度，不受外界環境中的温度、化學反應、壓力、電磁場的影響，因此，核電池以抗干擾性強和工作準確可靠而著稱。另一個特點是蜕變時間很長，這決定了核動力電池可長期使用。
核動力電池的核心是換能器。常用的換能器叫靜態熱電換能器，它利用熱電偶的原理在不同的金屬中產生電位差，從而發電。它的優點是可以做得很小，只是效率頗低，熱利用率只有10%～20%，大部分熱能被浪費掉。
在外形上，核動力電池雖有多種形狀，但最外部分都由合金製成，起保護電池和散熱的作用；次外層是輻射屏蔽層，防止輻射線泄漏出來；第三層就是換能器了，在這裏熱能被轉換成電能；最後是電池的心臟部分，放射性同位素原子在這裏不斷地發生蜕變並放出熱量 。
