元素符號U，原子序數92，天然放射性元素，錒系金屬之一，復雜立方晶體，常見化合價為＋6及＋4。新切面呈銀白色金屬光澤。天然鈾是同位素U(99.275％)、U(0.720％)和U(0.0054％)的混合物，是20世紀50年代以來原子能發電站的主要燃料。

資源已發現的含鈾礦物約480種，其中只有25～30種具有實用價值，如瀝青鈾礦（非晶質鈾礦UO·UO·2PbO）鈾石[或稱水硅鈾礦U(SiO)1-(OH)]、鈾黑(又稱水斑鈾礦UO·5UO·HO)晶質鈾礦[(U，Th)UO·PbO]鈦鈾礦[(U，Ca，Fe，V，Th)TiO]鈾釩鈣礦（CaO·2UO·VO·2HO）、釩鉀鈾礦(KO·2UO·VO·3HO)鈣鈾云母[Ca(UO)(PO)8HO]和銅鈾云母［Cu(UO)(PO)·8HO］等。

工業鈾礦床的含鈾品位為0.10.2％但是一些含鈾較低的資源，也受到重視例如磷酸鹽礦平均含鈾0.01％，估計鈾儲量為600萬噸；頁巖中平均含鈾0.015％，估計鈾儲量為1000萬噸；花崗巖中平均含鈾25ppm，估計鈾儲量為3000萬噸；海水中估計含鈾40億噸。

1979年世界各國及地區（不包括中國及蘇聯）鈾礦儲量和鈾產量見表：[鈾礦儲量和鈾產量（噸）]

金屬鈾有三種結晶變體，常溫呈型，復雜立方晶體；667轉變為型，四方晶體；772轉變為γ型，體心立方晶體。鈾粉易燃，而且易被水氧化，生成UO和氫。在空氣中金屬表面會形成一氧化物覆蓋層，能溶于酸，但不易被堿腐蝕。鈾礦石的品位很低（約為0.1％），礦物和圍巖情況復雜，而對最終產品的純度要求高，需要量大，因此冶煉過程比較復雜。通常包括礦石的化學處理、鈾化合物的提純和金屬的制取三個主要部分，流程見圖[鈾冶煉流程圖]。

鈾的冶金鈾化合物的提取將原礦或經過放射性選礦或重選富集的精礦，用酸法處理或堿法處理。含鈾較低的礦石一般采用硫酸浸出（見浸取），礦石中的鈾與硫酸反應，生成可溶的鈾酰離子(UO)和硫酸鈾酰離子[794-99]浸出時常加入氧化劑氯酸鉀或軟錳礦，使四價鈾變成六價鈾，以利于浸出。分離不溶性殘渣后，加氨沉淀出重鈾酸銨。也可以將浸出液經過離子交換提純后，再加氨沉淀。含碳酸鹽或其他耗酸物質太多的鈾礦石，采用堿法浸出。常用浸出劑有碳酸鈉溶液或碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合液。在鼓入空氣的條件下，礦石中的鈾與碳酸鈉進行以下反應：

[794-01]生成碳酸鈾酰鈉，溶于浸出液。固液分離后，向濾液加入氫氧化鈉，得到較純的重鈾酸鈉(NaUO)沉淀物。

鈾化合物提純主要方法為硝酸鹽體系或硫酸鹽體系液－液萃取法（見溶劑萃取）。常用萃取劑有兩大類：①有機胺類如三辛胺、季銨、三脂肪胺等；②有機磷類如磷酸三丁酯(TBP)，二-2-乙基己基磷酸(D2EHPA)、三烷基氧膦(TRPO)等。

反萃取劑一般用硝酸鹽、碳酸銨、氯化物等水溶液。從反萃取液得到“核純”的六水硝酸鈾酰［UO(NO)6HO］或三碳酸鈾酰銨和重鈾酸銨等中間產品，經過高溫煅燒(如850)得到純的三氧化鈾。近年來又發展了從礦石浸出液直接萃取鈾，制取高純鈾化合物的工藝，從而省去了粗鈾化合物的制取工序。

金屬鈾的制取一般分為三個步驟：①用氫氣或氨裂解產生的氫－氮混合氣，于650～800將三氧化鈾還原為二氧化鈾②用濕法沉淀或于500用氟化氫氣把二氧化鈾氟化為四氟化鈾(UF)，俗稱“綠鹽”。③用鈣或鎂把UF還原為金屬鈾（見金屬熱還原）鎂還原在有氟化鎂襯里的反應彈內進行，當爐料溫度達到650～700時，反應即自發地在瞬間完成，產物為鈾錠。鈾錠二次重熔，再放入真空感應爐或電子轟擊爐中，在1300～1400、10～10托真空條件下進行熔煉和鑄造，所得金屬鈾的純度可達99.9％。

濃縮鈾鈾在某些反應堆或核彈中應用時，需要提高其中(U的含量，稱濃縮鈾。一般是將四氟化鈾與氟氣在反應塔中于250～400反應，生成沸點很低的六氟化鈾[kg02](UF)（在56升華）。然后用氣體擴散法或離心法經過多級分離，得到不同品級的UF濃縮物，再經過氫還原和鎂還原，得到濃縮鈾。

鈾毒鈾及其化合物有較強毒性，空氣中可溶性鈾化合物的最大允許濃度(指化學毒性)為0.05毫克／米；不溶性化合物的允許濃度為0.25毫克/米；人體對天然鈾的允許劑量(指放射性毒性)為可溶性化合物0.2微居里，不溶性化合物為0.009微居里。