铀是存在于世界各地岩石中的一种金属。铀有几种天然存在的同位素，同位素是一种元素的不同形式，它们的质量和物理性质不同，但化学性质相同。铀有两种原生同位素：铀-238和铀-235。铀-238在全世界铀中占大多数，但它不能产生裂变链式反应，而铀-235可通过裂变产生能量，但它在全世界铀中占比不到1%。
为了使天然铀更容易发生裂变，有必要通过一个称为铀浓缩的工艺来增加给定样品中铀-235的含量。铀经过浓缩，可以在核电厂作为核燃料有效地使用三至五年，此后它仍然具有放射性，因此必须按照严格准则进行处置以保护人类和环境。使用过的燃料也被称为乏燃料，还可以被回收制成其他类型的燃料，在特殊核电厂中作为新燃料使用。