核电站产生的放射线核废料为高度危险物质，人体暴露在核废料下可能致癌。核废料的放射毒性取决于多种因素，如物理半衰期、生物半衰期、核素可能富集的器官或组织对核辐射的敏感性、核素辐射的致电离功率（取决于放射性核素释放的辐射能量）等。据此，137铯、90锶、和131碘属于在人体寿命范围内具有最高危险性的放射性核素。其他具有长期危险性的核素还包括239镤。这些核素对子孙后代都将构成严重威胁。

核废料包括乏燃料、乏燃料后处理废水，以及高度放射性液体核废料浓缩形成的固形物。直到1000年后，放射性核裂变产物才会通过不同核反应路径衰变为各种无害稳定的元素。而超铀元素的衰变经过年才会达到同等水平。高浓度核废料所含大多数放射性同位素都为高辐射性物质，其半衰期特别长（有些同位素的半衰期甚至超过年）。上述核废料的放射性降低到安全水平需要漫长的时间。同时，受污染装备（手套箱、空气过滤器、屏蔽材料及实验室设备）、防护服、清洁抹布等数量巨大的核废料中的污染物质为含量极低的放射性元素，这些核废料为低放射性废弃物。经过洗消处理的退役核反应堆部件也属于低放射性核料范畴。低放射性废弃物所含放射性同位素的放射性水平较低、半衰期较短。上述废弃物储存10~50年后，大多数放射性同位素将衰减至安全水平，然后即可以将其作为普通废弃物进行处理。