O lixo atômico é produzido em todos os estágios do ciclo do combustível nuclear- desde a mineração do urânio até o reprocessamento de combustível nuclear irradiado. Grande parte desse lixo permanecerá perigoso por milhares de anos, deixando uma herança mortal para as futuras gerações. Durante o funcionamento de um reator nuclear são criados isótopos radioativos extremamente perigosos - como césio, estrôncio, iodo, criptônio e plutônio. O plutônio é particularmente perigoso, já que pode ser usado em armas nucleares se for separado do combustível nuclear irradiado por meio de um tratamento químico chamado reprocessamento. Como parte da operação de rotina de toda usina nuclear, alguns materiais residuais são despejados diretamente no meio ambiente. Resíduo líquido é descarregado (como "água de resfriamento de turbina") no mar ou em rio próximo à usina; resíduos gasosos vão para a atmosfera. Há três categorias de lixo atômico: resíduo de alto nível (HLW, de high level waste); resíduo de nível intermediário (ILW, intermediate level waste); e resíduo de baixo nível (LLW, de low level waste). O HLW consiste principalmente de combustível irradiado proveniente dos núcleos de reatores nucleares (embora a indústria nuclear não o considere como "lixo") e de resíduos líquidos de alta atividade produzidos durante o reprocessamento. A remoção de plutônio pelo reprocessamento resulta num imenso volume de resíduo líquido radioativo. Parte desse mortal resíduo de reprocessamento, armazenado em grandes tanques, é misturado com material vítreo quente e solidificado. Os blocos de vidro resultantes também são classificados como HLW. Ainda que o processo de vitrificação possa tornar mais fácil o transporte e o armazenamento do lixo atômico, de forma alguma diminui o terrível risco para as pessoas e o ambiente durante o milênio que virá. De maneira geral, o HLW é mil vezes mais radioativo que o ILW. O ILW consiste principalmente de "latas" de combustível metálicas que originalmente continham urânio combustível para usinas nucleares, peças de metal do reator e resíduos químicos. Têm de ser blindado para proteger operários e outras pessoas contra a exposição durante o transporte e a destinação final. Normalmente, ele é estocado no local em que é produzido. O ILW, de maneira geral, é mil vezes mais radioativo que o LLW. O LLW pode ser definido como o resíduo que não requer blindagem durante o manuseio normal e o transporte. O LLW consiste principalmente de itens como roupas de proteção e equipamentos de laboratório que possam ter entrado em contato com material radioativo.