放射性物質を含む廃棄物の中で、高レベルの放射線を放出するもの。一般的には、使用済み核燃料を再処理したものやその際に出る廃液などをガラス固化したものを指す。核燃料を使用すると、必ず放射性廃棄物が生じるので、その処理が必要になる。半減期が数万年にも及ぶものもあり、以前はその最終処理の方法が問題となったが、現在ではガラス固化した後に地層処分する技術が確立されており、実用化できるレベルにまで達している。