Más de 12,2 millones de personas están llamadas a votar en unos colegios que abrieron sus puertas a las 07.00 hora local (02:00 GMT) y cerrarán a las 20.00 (15.00 GMT).
"¿Está usted de acuerdo con la construcción de una central nuclear en Kazajistán?", es la pregunta a la que deben responder los que participen en la consulta.
Para que sea considerado válido el resultado del referéndum, de cuya limpieza responderán medio millar de observadores internacionales, pero no la Organización de Cooperación y Seguridad en Europa (OSCE), deben participar más de la mitad de los kazajos inscritos en el centro electoral.
El presidente de Kazajistán, Kasim-Yomart Tokáyev, quien apoya el sí para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, es decir, el carbón, y también las importaciones eléctricas de Rusia, acudió en las primeras horas del día a depositar su voto en un colegio electoral de la capital, Astaná.
La construcción de una planta nuclear es un tema sensible en este país, donde miles aún sufren las consecuencias de la radiactividad desprendida por el tristemente famoso polígono de Semipalátinsk, escenario de cerca de medio millar de pruebas atómicas soviéticas en el nordeste de Kazajistán.
Todos los sondeos que han sido publicados en los últimos días dan la razón al Gobierno, que controla la gran mayoría de medios de comunicación. El sí ganaría con claridad, según esas encuestas, en ocasiones con más de dos tercios de los votos.
El país depende en un 80 % de las minas de carbón para la generación de electricidad -un sector altamente contaminante-, frente al 15 % generado por las centrales hidroléctricas.
Los detractores del proyecto argumentan en su contra los riesgos ecológicos; el trauma histórico que supusieron los ensayos nucleares soviéticos; las sanciones occidentales en caso de que Rusia construya la planta y el precedente del chantaje militar entre rusos y ucranianos con las plantas de Zaporiyia y Kursk.
Según datos oficiales, en los últimos años el número de pacientes con problemas oncológicos aumentó un 25-30 % hasta los 36.000 anuales. Además, la edad de los afectados también ha bajado considerablemente.
En todo caso, los analistas consideran que la decisión de construir la planta en las inmediaciones del lago Balkhash ya está tomada y la consulta únicamente está destinada a otorgarle legitimidad.
Lo mismo ocurriría en el caso del ganador del concurso internacional, el consorcio ruso Rosatom, que compite contra la china CNNC, la surcoreana KHNP y la francesa EDF.
A la hora de convocar la consulta, Tokáyev habló del programa 'Estado que escucha', pero la realidad es que al menos 26 activistas contrarios a la central nuclear han sido detenidos o puestos bajo arresto, algunos de ellos por planificar supuestamente protestas y disturbios callejeros, según organizaciones de derechos humanos.