Odpady nuklearne są spowodowane procesami przemysłowymi, naukowymi i medycznymi, które wykorzystują materiały radioaktywne. Najważniejszym źródłem odpadów jądrowych jest reaktor jądrowy. Paliwo wykorzystywane w reaktorach jądrowych do wytwarzania ciepła na energię elektryczną staje się odpadami jądrowymi po latach użytkowania.
Przemysłowe przyczyny odpadów jądrowych obejmują operacje prowadzone przez elektrownie jądrowe, wytwarzające odpady radioaktywne. Odpady nuklearne mogą generować niskie do średniego promieniowanie w długim okresie czasu. Radioaktywność pochodząca z odpadów jądrowych może rozprzestrzeniać się w glebie, wodzie i powietrzu, powodując rozległe zanieczyszczenia. Odpady nuklearne nie mogą być poddawane biologicznemu lub chemicznemu rozkładowi lub nawet chemicznie; w związku z tym stwarza długotrwałe zagrożenie dla wszystkich żywych organizmów.
Górnictwo i rafinacja toru i uranu są również głównymi przyczynami odpadów jądrowych. Wydobywanie rud radioaktywnych, takich jak rudy fosforanów i uranu, obejmuje procesy kruszenia, które generują radioaktywne produkty uboczne.
Cykl paliwowy wykorzystywany głównie w procesach medycznych, przemysłowych i naukowych powoduje również uwalnianie odpadów jądrowych. Zużyte paliwo jest niebezpiecznie radioaktywne i pozostaje trujące przez wiele lat. Tego rodzaju paliwa nigdy nie można używać bez osłony. Zwykle jest przechowywany pod wodą przez kilka lat, dopóki promieniowanie nie zmniejszy się do poziomu, który może pomieścić beton w dużych beczkach do przechowywania.
Aby ograniczyć zanieczyszczenie jądrowe, witryfikacja może być stosowana zarówno do długoterminowego magazynowania, jak i do usuwania odpadów nuklearnych.
