新たな型式の動力炉を開発する場合に、技術的性能の見通しを得ること、大型化に際しての技術的課題を摘出すること、経済性に関する目安を得ること等を目的として作られる原子炉をいう。我が国における高速増殖炉開発を例にとると、実験炉としてまず熱出力100MWの「常陽」を建設し、次いで原型炉として熱出力714MWの「もんじゅ」を建設した。一般に、原型炉で実用化の見通しが得られれば、出力規模がより大きな実証炉、さらに実用炉という段階で開発が進められる。