沸水堆是美国GE公司开发的核反应堆，1957年建成容量为5MWe的Vallecitos原型电厂。Vallecitos电厂成功发电，证实了沸水堆设计概念的可行性。1960年建成首座大容量商业沸水堆核电机组——Dresedn 1号机组，标志着沸水堆正式投入商业应用。此后，沸水堆的设计朝着“简化”的方向发展，以提高经济性和安全性。

沸水堆的设计理念主要是在反应堆系统和安全壳两个方面不断进行简化。在反应堆系统方面，逐渐形成了BWR-1~BWR-6型沸水堆、先进沸水堆（ABWR）以及近年来正在开发的经济型简化沸水堆（ESBWR）等堆型。安全壳逐渐发展出了MARK-1~MARK-3型安全壳以及ABWR、ESBWR安全壳。

最早的BWR-1型沸水堆实际上并不是真正意义上的沸水堆，虽然蒸汽也是在反应堆内产生，但不是直接进入汽轮机，而是先进入一个汽包，然后进入二回路的蒸发器，蒸发器内产生的蒸汽才进入汽轮机做功，这个过程被称为“双重式循环”，与现在的压水堆的标准设计类似。直到反应堆内置式汽水分离器和蒸汽干燥器的出现，沸水堆才真正实现了直接循环，反应堆内产生的蒸汽直接进入汽轮机做工，这在BWR-2沸水堆中开始采用。此后，随着在反应堆循环泵、反应堆应急冷却系统（ECCS）等方面的设计上的简化和优化，逐渐发展出BWR-3/4/5/6型沸水堆、ABWR、ESBWR等堆型

早期的沸水堆采用球形干式安全壳，与现在的压水堆所采用的干式安全壳相类似（压水堆安全壳的标准设计为圆柱形），但很快就转向了“抑压型湿式安全壳”设计。与干式安全壳相比，这种安全壳降低了安全壳的设计压力，减少了外部循环系统，布置更紧凑，体积更小。

MARK-1型安全壳是沸水堆第一个抑压型湿式安全壳，它由干井和湿井两部分组成。在MARK-1安全壳基础上发展而来的MARK-2型安全壳的呈锥形，布置更为简化，主要特征是增大了湿井空间。MARK-3型呈直圆柱形，比MARK-1和MARK-2型安全壳更容易建造，并为检修作业提供了更大的空间，MARK-3型安全壳在BWR-5/6沸水堆中被广泛采用。ABWR的安全壳在MARK-3型安全壳基础上发展而来，布置更紧凑。ESBWR的安全壳与ABWR类似，体积略大。