ยูเรเนียม เป็นธาตุโลหะหนักกัมมันตรังสี ตามธรรมชาติมีลักษณะสีเงินวาว อยู่ในกลุ่มแอกทิไนด์

ยูเรเนียม ใช้เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และอาวุธนิวเคลียร์

ยูเรเนียม ในธรรมชาติ ยูเรเนียมถูกพบในรูปของยูเรเนียม-238 (99.2739–99.2752%) ยูเรเนียม-235 (0.7198–0.7202%) และยูเรเนียม-234 จำนวนเล็กน้อยมาก (0.0050–0.0059%) ยูเรเนียมจะสลายตัวอย่างช้าๆ โดยปล่อยอนุภาคแอลฟาออกมา ครึ่งชีวิตของยูเรเนียม-238 อยู่ที่ประมาณ 4.47 พันล้านปี และครึ่งชีวิตของยูเรเนียม-235 คือ 704 ล้านปี ทำให้มีประโยชน์ในการหาอายุของโลก

การใช้ยูเรเนียมร่วมสมัยหลายอย่างใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติทางนิวเคลียร์ที่เป็นเอกลักษณ์ ยูเรเนียม-235 เป็นไอโซโทปฟิสไซล์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเพียงชนิดเดียว ซึ่งทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และอาวุธนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปริมาณเล็กน้อยที่พบในธรรมชาติ ยูเรเนียมจึงจำเป็นต้องได้รับการเสริมสมรรถนะเพื่อให้มียูเรเนียม-235 เพียงพอ

แตกตัวได้ด้วยนิวตรอนเร็วและอุดมสมบูรณ์ หมายความว่าสามารถแปลงสภาพเป็นพลูโทเนียม-239 ฟิชไซล์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ได้ ไอโซโทปฟิสไซล์อีกชนิดหนึ่งคือ ยูเรเนียม-233 สามารถผลิตได้จากทอเรียมธรรมชาติ และกำลังศึกษาเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีนิวเคลียร์ในอนาคต ยูเรเนียม-238 มีโอกาสน้อยที่จะเกิดฟิชชันขึ้นเองหรือเกิดฟิชชันด้วยนิวตรอนเร็

ว ยูเรเนียม-235 และในระดับที่น้อยกว่า ยูเรเนียม-233 มีหน้าตัดฟิชชันสูงกว่ามากสำหรับนิวตรอนที่ช้า ในความเข้มข้นที่เพียงพอ ไอโซโทปเหล่านี้จะรักษาปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ไว้ได้อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้สร้างความร้อนในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และผลิตวัสดุฟิสไซล์สำหรับอาวุธนิวเคลียร์ ยูเรเนียมพร่อง (238U) ถูกนำมาใช้ในการเจาะเกราะพลังงานจลน์และการชุบเกราะ

ยูเรเนียมใช้เป็นสารให้สีในแก้วยูเรเนียม ทำให้เกิดสีเหลืองมะนาวเป็นสีเขียว แก้วยูเรเนียมเรืองแสงสีเขียวในแสงอัลตราไวโอเลต นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการย้อมสีและแรเงาในการถ่ายภาพยุคแรกๆ