符号：U）是铀在自然界中最常见的同位素，放射性强度远低于铀-235，因此铀238并不是可裂变物质。但是它可以借由捕捉快中子并经过两次贝塔衰变变成可分裂的。被快中子碰撞后会吸收其能量，使得快中子不能进一连锁反应。大约99.284％的天然铀是铀238，半衰期为4.458 × 10年，在原子核大于84的放射性元素中，其半衰期特别的长，显示其拥有特别稳定的原子核。
铀-238衰变.U（铀）-238 —(α衰变)—> Th（钍）-234 —(负β衰变)—> Pa（镤）-234 —(负β衰