浓度更低的废料部份，就称为贫铀，其中铀-235和铀-234的浓度大约只有天然铀的三分之一，放射性则约为天然铀的60%。也有部分贫铀通过再处理已使用的核燃料生产，但这类贫铀会含有铀-236。美国NRC规定铀-235含量在0.711%以下，美国国防部规定铀-235含量在0.3%以下，实际使用0.2%以下，分类为贫铀。贫铀的密度高达19.1g/cm，与钨相近，可作为飞行器的配重块、放射线疗法和工业用放射造影器材的屏蔽物，并且可作为放射性物质所使用的货箱。军事上则常用作贫化铀弹或装甲，这是因为贫铀能大幅提昇装甲