Dans les réacteurs à eau du type de Gösgen, de l'eau pure, normale et entièrement déminéralisée, est utilisée à la fois comme modérateur et comme caloporteur. L'eau de refroidissement modère les neutrons générés par la fission nucléaire; elle freine les neutrons s'échappant à vitesse élevée du combustible jusqu'à une vitesse dite «thermique», à laquelle ils peuvent déclencher une nouvelle réaction en chaîne. Cette même eau transporte la chaleur (caloporteur) hors du réacteur.
 

L'eau normale utilisée est quelquefois qualifiée de «légère», par opposition à l'eau dite «lourde» formée d'hydrogène «lourd» contenant dans son noyau un neutron en plus du proton habituel (deutérium). La sûreté «intrinsèque» du réacteur repose sur les propriétés du modérateur et du combustible: lorsque la température du caloporteur augmente et qu'il se forme des bulles de vapeur, la densité de l'eau diminue, et moins de neutrons sont ralentis. Par ailleurs, en cas d'élévation de la température du combustible, davantage de neutrons sont absorbés par l'uranium 238, le constituant premier du combustible. Moins de neutrons sont alors disponibles pour le déclenchement de nouvelles réactions en chaîne. En cas d'incident avec perte du caloporteur due à une brèche importante, la réaction en chaîne s'arrêterait immédiatement, d'une part grâce à l'absorption plus élevée de neutrons due à l'augmentation de la température, d'autre part à cause de la perte d'effet modérateur dans le cœur du réacteur par la formation de vapeur.