Paliwo jądrowe wydobyte z reaktora nazywa się wypalonym (jest to najbardziej radioaktywna postać paliwa jądrowego), paliwo takie przechowuje się w elektrowni jądrowej, po kilku latach, poddaje się je procesowi oczyszczenia w celu ponownego wykorzystania.
Wysoko wzbogacone paliwo jądrowe, wykorzystywane do produkcji broni jądrowej, nazywane jest jądrowym materiałem wybuchowym.
Rodzaje i formy paliwa jądrowego
ceramiczne – zawierają związki uranu lub plutonu, czasem z dodatkami materiałów paliworodnych (np. ThO2); mają temperaturę topnienia wyższą od paliw metalicznych, dobrą odporność na korozję i promieniowanie; do wad należy zaliczyć niską odporność na szok termiczny i słabszą wydajność; stosowane w koszulkach metalowych ceramiczne dyspersyjne – paliwo w postaci matrycy ceramicznej (np. BeO, ZrO2, a reaktorach termicznych grafit i SiC) z dyspersjami materiału rozszczepialnego; stosowane, gdy wymagana jest wysoka odporność na temperaturę i korozję ceramiczne tlenkowe – zawiera tlenki uranu lub plutonu albo ich mieszaniny, albo dyspersje tychże związków w materiałach ceramicznych; jest to szeroko stosowany typ paliwa, również w reaktorach powielających;