35的含量太低了，无法维持链式反应。因此，天然的UF需要经过浓缩，使的其中的可裂变同位素含量达到核燃料的需求。根据不同的核燃料应用类型，可以采用不同的浓缩级别。通常的轻水反应堆需要铀-235的含量达到3.5%，但是也需要更低的浓缩级别。铀浓缩一般通过同位素分离的若干方法提高铀-235的浓度，通常使用的是气体扩散和气体离心，目前也正在开发其他的技术。铀浓缩的大多数副产物是贫铀。由于贫铀的密度非常大，它可以代替钨用于装甲、动能穿甲弹、辐射盾以及压舱物。目前美国仍然有很大的贫铀储量。美国能源部大约有47万吨贫