Istnieje wiele sposobów i koncepcji unieszkodliwiania wypalonego paliwa jądrowego. Najprostszy polega na tak długim jego przechowywaniu, aż poziom promieniowania spadnie do wielkości na tyle niskiej, aby po zalaniu szkłem móc je zapakować w odpowiednie, grubościenne pojemniki stalowe, a te przechowywać w głębokich składowiskach podziemnych: w skałach, iłach, dawnych wyrobiskach solnych itp. Zalanie szkłem zapewnia, że pierwiastki promieniotwórcze nie wydostaną się na zewnątrz.

Drugi sposób to recykling. Paliwo usunięte z reaktora przesyłane jest do zakładów przerobu, gdzie odzyskuje się z niego materiały rozszczepialne, z nich produkuje świeże paliwo dla reaktorów. Pozostałość zaś zalewa się masą szklaną i pakuje w odpowiednie pojemniki. Zapakowane w ten sposób odpady można przechowywać wodpowiednio przygotowanych składowiskach głębinowych. Mimo, że obecna technologia zapewnia bezpieczeństwo, długowieczność niektórych pierwiastków promieniotwórczych może zostać skrócona, jeśli się je podda odpowiednim reakcjom jądrowym. Prace nad takimi procesami są bardzo zaawansowane i możemy się spodziewać, że w najbliższym dziesięcioleciu pojawią się swoiste „spalarnie” odpadów promieniotwórczych.