Radyoaktif atıkların geri dönüşümü, diğer materyallerin geri dönüşümünden farklıdır. Çünkü bu atıklar radyasyona maruz kalmış olabilir ve bu da dönüştürmeyi zorlaştırır.
Nükleer atıklar, Çernobil gibi kazaların sonucu oluşan yapısal malzemelerden tıbbi araştırma atıklarına kadar farklı kaynaklardan gelebilir. En yaygın nükleer atık, enerji üretimi için kullanılan nükleer yakıtın kullanıldıktan sonra ortaya çıkan atığıdır.
Bazı ülkeler, nükleer yakıtın geri dönüşümüne yatırım yapıyor. Bu ülkeler, enerji üretiminin sürdürülebilirliğini artırmak ve atık miktarını azaltmak için bu yöntemleri kullanıyor.
Ancak, yüksek maliyetler ve teknik zorluklar nedeniyle nükleer atık geri dönüşümü yaygınlaşmamış durumda. ABD'de 1977'de, teröristlerin geri dönüştürülmüş nükleer atıkları çalabileceği endişesiyle geri dönüşümü yasaklamıştır.
Depolama maliyetlerinin artmasıyla birlikte, nükleer atık geri dönüşümü kaçınılmaz bir çözüm haline gelebilir.