Osłona biologiczna – struktura wokół reaktora jądrowego, lub innego źródła promieniowania jonizującego lub neutronowego, mająca na celu obniżenie intensywności promieniowania do poziomu bezpiecznego dla człowieka. Najczęściej budowana jest w postaci warstw różnych materiałów, np. betonu, wody, grafitu, ołowiu, stali lub innych materiałów dobrze pochłaniających promieniowanie gamma lub neutronowe.
Osłona biologiczna w reaktorach jądrowych thumb|250px|Przekrój przez blok reaktora typu BWR – osłona biologiczna oznaczona nr 9, nr 10 (beton) i kolorem pomarańczowym (stal) W przypadku wystawienia na neutrony prędkie, co ma miejsce w reaktorach jądrowych, osłona biologiczna często ulega aktywacji neutronami, co powoduje, że materiał osłony staje się promieniotwórczy a jego struktura ulega zmianom i uszkodzeniom na poziomie molekularnym. Aktywacja ta może powodować, że osłona biologiczna wykazuje znaczące promieniowanie (ponad 10 mSv/h) nawet 10 lat po wyłączeniu reaktora. Powoduje to, że demontaż osłony stanowi skomplikowaną operację rozciągniętą w czasie.
Osłona posiada wiele otworów koniecznych do wyprowadzenia rur i oprzyrządowania ze zbiornika reaktora.