Odpady promieniotwórcze to substancje skażone izotopami promieniotwórczymi, powstające m.in. w medycynie nuklearnej, energetyce jądrowej, instytutach badawczych, przemyśle zbrojeniowym oraz przy wydobyciu węgla i metali rzadkich. Choć około 80% ich objętości stanowią hałdy i szlamy z kopalni rudy uranu, najgroźniejsze jest zużyte paliwo jądrowe, które zawiera silnie radioaktywne aktynowce i produkty rozszczepienia. Do tej grupy zaliczają się także codzienne przedmioty skażone w strefach kontrolnych, takie jak strzykawki, rurociągi, narzędzia czy zużyte dozymetry. Ze względu na aktywność dzieli się je na odpady niskoaktywne (ubrania, filtry), średnioaktywne (szlamy, elementy reaktorów), transuranowe oraz wysokoaktywne, które wytwarzają dużo ciepła i są składowane pod ziemią. Wysokoaktywne odpady wymagają najbardziej surowych środków bezpieczeństwa, natomiast te średnioaktywne są często stabilizowane w betonie, masach ceramicznych lub asfalcie, aby skutecznie izolować je od środowiska.