Det franska företaget EDF, som finansierar merparten av Hinkley Point-projektet på 18 miljarder pund i Somerset, godkände finansieringen vid ett styrelsemöte.
Avtalen skulle undertecknas på fredag.
Men näringsminister Greg Clark har sagt att regeringen kommer att "tänka noga" innan den stöder det.
EDF:s verkställande direktör Vincent de Rivaz har ställt in en resa till Hinkley Point på fredag efter Clarks kommentarer.
Kritikerna i planen har varnat för miljöskador och potentiella stigande kostnader.
De är också oroade över att anläggningen byggs av utländska regeringar. En tredjedel av kostnaden på 18 miljarder pund tillhandahålls av kinesiska investerare.
Timmar efter EDF:s styrelse röstade för att godkänna kraftverket på 18 miljarder pund på torsdag, inledde regeringen en ytterligare översyn av projektet.
Denna fantastiska nya utveckling kom hela vägen från toppen av regeringen och tidpunkten verkade beräknas orsaka maximal effekt.
EDF:s verkställande organ togs helt ur gardet, den stora investeringsdriften efter Brexit stoppas abrupt och vad värdefullt entente hjärtiale i de anglo-franska förbindelserna finns kvar efter det att resultatet av EU:s folkomröstning verkar ha minskat.
Är det en verklig paus för en ny regering att läsa det lilla mönstret av ett projekt som är två förvaltningar gammalt, eller en signal om en potentiell förändring av politiken?
Hinkley-försening är en stor insats
Tom Greatrex, chef för kärnindustriförbundet, uppmanade regeringen att fatta ett beslut så snart som möjligt.
"Vi måste gå vidare och göra detta och det är därför jag hoppas att regeringen gör sitt beslut mycket snart eftersom om det pågår under en lång tid vi kommer att löpa risken att ha verkliga problem när det gäller vår energiförsörjning," sade han.
"Så vad som händer är att vi till slut betalar mycket mer och vi får betala för mycket mer smutsig kraft som vi inte har råd att göra om vi ska uppfylla våra klimatåtaganden."
Claire Jacobson, chef för klimat-, energi- och miljöpolitiken vid EEF-tillverkarens organisation sade att regeringens beslut var "ännu ett slag mot ett beslut som har hindrats av många förseningar och osäkerheter".
Hinkley Point C förväntas tillhandahålla 7 % av Förenade kungarikets totala elbehov.
EDF tillkännagav godkännandet av investeringar på torsdag och hade beskrivit anläggningen som "en unik tillgång för franska och brittiska industrier", och sade att den skulle gynna kärnkraftssektorerna i båda länderna och öka sysselsättningen.
Projektet har dock under de senaste månaderna drabbats av oro över EDF:s finansiella kapacitet.
Trots den kinesiska investeringen skulle Hinkley Point förbli ett enormt åtagande för det stressade franska företaget, som har varit tvunget att samla in pengar från sina ägare.
Tidigare i veckan godkände EDF:s aktieägare planer på att emittera nya aktier för att samla in 4 miljarder euro (3,4 miljarder pund) för att hjälpa till att betala för projektet.
Inför torsdagens omröstning om huruvida projektet skulle godkännas av en styrelsemedlem från EDF, Gerard Magnin, sade att projektet var "mycket riskabelt" ekonomiskt.
Tidigare i år hade EDF:s finansdirektör, Thomas Piquemal, avgått bland rapporter han trodde att Hinkley kunde skada själva EDF.
I enlighet med artikel 5 i förordning (EU) nr 182/2011 ska kommissionen ges befogenhet att anta delegerade akter i enlighet med artikel 290 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt för att komplettera Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 182/2011 med avseende på tillämpningen av Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 182/2011 när det gäller tillämpningen av Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 182/2011 när det gäller tillämpningen av Europaparlamentets och rådets förordningar (EU) nr 182/2011 och om upphävande av Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 182/2011 och om upphävande av Europaparlamentets och rådets förordning (EU) nr 182/2011 (EUT L 55, 28.2.2011, s.
arbetstagare på plats på topp
4 000 km elektrisk kablage
230 000 ton stål
5.6m kubikmeter jord som ska flyttas
Miljöaktivister är också oroade över planen. Greenpeaces verkställande direktör John Sauven sade: " Oräkneliga experter har varnat för att detta kraftverk kommer att vara fruktansvärt värdefullt för brittiska familjer.
Han tillade att EDF:s beslut att gå vidare med investeringen "inte bevisar att Storbritannien är öppet för företag efter Brexit - det visar bara att Hinkley affären blev för stor för att misslyckas i de brittiska och franska politikernas ögon".
Kampanjgruppen tillade att mer investeringar behövdes för förnybar energi såsom havsbaserad vindkraft.
Jan 2006 - Regeringen föreslår kärnkraft som en del av framtidens energimix
Mar 2013 - Byggande av Hinkley Point godkänd
Okt 2013 - Storbritanniens regering godkänner £92.50 per megawattimme kommer att betalas för el som produceras på Somersets anläggning - ungefär dubbelt så hög som den nuvarande marknadsräntan vid den tidpunkten
Oktober 2015 - EDF tecknar investeringsavtal med China General Nuclear Power Corporation (CGN)
Juli 2016 - EDF:s styrelse godkänner det slutliga investeringsbeslutet, men den brittiska regeringen skjuter upp det slutliga beslutet om projektet till hösten.
Planer på att bygga det första nya brittiska kärnkraftverket på 20 år har drabbats av en oväntad försening efter att regeringen skjutit upp ett slutligt beslut till början av hösten.