O principal dano do lixo nuclear vem da radiação, que pode causar problemas de saúde em humanos e outros organismos vivos e degradar a qualidade do ar, da água e do solo ao redor. O lixo radioativo vem na forma de líquido, sólido e gasoso. O nível de radioatividade dentro do lixo nuclear varia, assim como o tempo em que permanece ativo e capaz de causar danos ao meio ambiente.
Os resíduos nucleares devem ser manuseados e eliminados de forma adequada para evitar danos. As partículas nucleares não se degradam no ar ou na água e se acumulam rapidamente no meio ambiente. De acordo com a EPA, o acúmulo de radiação representa riscos significativos de curto e longo prazo para humanos e outros organismos vivos, incluindo um risco elevado de desenvolver certos tipos de câncer, defeitos congênitos e doenças neurológicas.