원자로 냉각재펌프는 원자로 노심에서 핵분열에 의해 발생한 열에너지가 증기 발생기로 전달되도록 원자로 냉각재를 강제로 순환시키는 역할을 담당한다. 또한 원자로 기동 시, 차가운 원자로 냉각재를 정상운전 온도까지 가열하는 역할도 한다. 원자로 냉각재펌프는 증기발생기와 원자로를 연결하는 배관의 중간에 상대적으로 낮은 온도의 냉각재가 흐르는 저온관 부근에 설치된다. 원자로 출력에 비례해 충분한 유량을 제공하는 동시에, 원자로 냉각재계통 내의 유체유동 저항에 의해 압력이 강하되는 점을 고려해 그만큼 압력을 상승시킬 수 있는 수두 (water head)를 제공하여야 한다.

가압경수로형 발전소에서는 대체로 원자로냉각재펌프에 전동기로 구동되는 원심형펌프를 쓰고 있는데, 비교적 낮은 수두와 높은 유량을 제공하여야 하므로 단단형(single stage) 펌프가 주로 쓰인다. 원자로냉각재는 증기발생기 출구노즐에서 들어와 원자로냉각재펌프의 하부를 거쳐 보통 '임펠라(impeller)'라고 하는 회전날개를 돌려 속도를 높인 후 수평방향으로 방출시켜 원자로의 입구노즐로 보내게 된다.

원자로 냉각재펌프는 수직형 펌프로, 상부에 펌프의 회전을 조절하는 대형 전동기가 설치되어 있고, 펌프 내부의 임펠라와 축으로 연결된다. 원자로냉각재계통의 기기 중 유일한 회전기기로 고압의 냉각재가 회전축 방향으로 누설되지 않도록 정교한 밀봉장치가 설치되어 있다. 또한 펌프의 전동기에 전원공급이 중단될 경우 냉각재 유량의 급격한 감소로 핵연료봉이 과열되는 것을 방지하기 위해 무거운 금속으로 된 관성바퀴(flywheel)가 장착되어 있다. 관성바퀴는 펌프에 공급되는 전원이 상실되어도 관성서행(coastdown)을 하기 때문에, 냉각재 유량이 서서히 감소하도록 돕는다. 이밖에 내부 회전체를 지지하는 베어링의 윤활과 냉각에 필요한 각종 보조계통 기기들이 갖추어져 있다.
상대적으로 높은 온도의 냉각재가 흐르는 고온관 부근에 설치되는 것은 무엇인가?
원자로 냉각재펌프