De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, o descarte de lixo radioativo varia de acordo com o tipo, mas geralmente deve ser armazenado em algum lugar até que a decomposição radioativa o torne seguro. Lixo radioativo de baixo nível, como equipamento de segurança contaminado pode ser seguro o suficiente para ser colocado em aterros tradicionais, enquanto o lixo de alto nível, como o combustível usado, geralmente requer armazenamento especial por centenas ou mesmo milhares de anos para evitar a contaminação radioativa.
Além do armazenamento, alguns resíduos radioativos podem ser reprocessados e reutilizados. A Wikipedia explica que alguns tipos de combustível irradiado podem ser purificados, removendo os produtos da fissão, para que possam ser reutilizados em novos tipos de reatores. Com o reprocessamento levado em consideração, a quantidade de combustível nuclear usado que requer armazenamento de longo prazo é relativamente pequena. De acordo com o Instituto de Energia Nuclear, o combustível irradiado de 50 anos de geração de energia nuclear pode cobrir um único campo de futebol com uma profundidade de 10 jardas.
O tempo de armazenamento dos resíduos radioativos varia de acordo com os isótopos e actinídeos individuais envolvidos. Alguns materiais têm meia-vida relativamente curta e se decompõem rapidamente, mas liberam enormes quantidades de radiação no processo. Outros materiais têm meia-vida muito mais longa e podem permanecer radioativos por milhões de anos; mas eles emitem uma quantidade tão baixa de radioatividade que não são tecnicamente mais perigosos do que a radiação de fundo da Terra.