从上世纪人类开始利用核能起，就在研究如何为高辐射核废料善后，然而直到现在，全球41个有核能设施的国家中，只有芬兰和瑞典两个国家已经确定了高辐射核废料的最终储存地，各国民众对核废料处置的争议持续了数十年。
在1993年达成国际协议禁止之前，直接向大海倾倒核废料成了各国的常见方式之一。1946-1993年之间，英、美、法、日等13个国家相继往太平洋、北冰洋、大西洋等上百个地点倾倒过核废料，其中8个欧洲国家共倾倒了13.7万吨，美国只记载了容器数量，而前苏联包括高辐射废料在内的倾倒总量至今还是谜。
1994年开始公约禁止直接向大洋倾倒后，深埋地下成了各国核废料主流存放方式。在深埋之前根据是否有回收原料的步骤分为直接处理和再加工两种处理政策，前者以美加为代表，后者以英法为典型。英国、法国和俄罗斯等国还会帮其他国家处理核废料，以获取商业利益，比如1979年以来日本至少有140船核废料运往欧洲再加工，经玻璃固化后的废料再运回本国处理。
核废料按放射性强弱通常分为3个等级，高放射水平、中等放射水平和低放射水平。根据国际原子能机构IAEA的公开数据，目前核废料经固化封装后以立方米计算体积，2015年全球共有489万立方米核废料在存放状态，其中38万立方米为高放射水平废料。以单纯数据看，加拿大最多，共230万贮存核废料，超过7成是清理废弃遗址产生的，来自反应堆运行的共35万立方米。中国部分未显示高放射废料的数量，中低水平处于贮存中的核废料总体积是2.4万立方米，已处置体积为1万立方米。然而这些数据由各国自行统计，实际上由于分类标准不一，信息公开程度也不一致，有些国家将用过的燃料、废弃遗址清理产生物等不视作核废料，有些国家在高中低三档之外还将辐射水平非常低的废料也统计在内上报，最后的数据结果只能是粗略计算。
根据世界核能协会提供的数据，每年全球大约产生20万立方米的中低辐射水平的核废料，1万立方米的高放废料。一个典型的1000MWe的轻水反应堆每年约产生200-350立方米中低放射性废料，20立方米废弃燃料，按此粗略计算，中国目前正在运行的核电站总机组容量是30，597WMe，每年大约产生6千-1万立方米左右的中低水平核废料，600立方米的废弃燃料。
中低辐射水平核废料一般由各国集中在地表浅层掩埋，而最成问题的高放废料目前除了深地质掩埋，暂时还没有更安全的合适方式。然而显然没有民众愿意与核废料为邻，各国都在考察建立高放废料处置地，却鲜有付诸应用。1987年批准建设的美国内华达州高放废料处置地，结果于2010年被取消，目前美国联邦政府已经为了长期堆积在核电站的高放射废料花费了45亿美元，如果建设计划继续搁置，大概还要继续花费200亿美元来维护这些废料的安全。
