Deșeurile nucleare afectează mediul, în primul rând pentru că este extrem de dificil de eliminat în mod corespunzător. Dacă nu este aruncat în mod corespunzător, acesta poate provoca contaminarea apei subterane și a solului. Elementele care alcătuiesc deșeurile nucleare au adesea perioade de înjumătățire prelungite, ceea ce înseamnă că ar putea dura milioane sau miliarde de ani înainte ca deșeurile să fie în siguranță pentru oameni să fie în jur.
Problema principală cu deșeurile nucleare este că este dificil de depozitat în mod corespunzător. Nu există o modalitate adecvată de eliminare a deșeurilor, astfel încât orice deșeuri nucleare trebuie gestionate până când se descompun complet. Depozitarea inițială a deșeurilor nucleare în timpul Războiului Rece nu a fost făcută în mod corespunzător, astfel încât zonele care înconjoară instalațiile de stocare nucleară s-au dovedit a suferi pagube importante pentru mediu.
Cele trei tipuri principale de deșeuri nucleare sunt de nivel scăzut, intermediar și ridicat. Deșeurile nucleare de nivel scăzut provin din spitale, laboratoare și industrii și, de regulă, nu sunt periculoase, deși trebuie manipulate mai atent decât gunoi obișnuit. În mod normal, este îngropat în locuri de depozitare superficiale și poate fi compactat sau incinerat. Deșeurile nucleare la nivel intermediare pot necesita o ecranare unică și în mod normal sunt compuse din rășini, nămoluri chimice sau componente ale reactoarelor. În funcție de longevitatea deșeurilor de nivel intermediar, acestea pot fi îngropate sau eliminate subteran adânc. Deșeurile de nivel înalt se pot referi la combustibilul nuclear sau la deșeurile generate de prelucrarea acestuia. Deșeurile de înaltă calitate sunt sigilate în interiorul canistrelor din oțel inoxidabil și aruncate subteran.