El uranio enriquecido ha tenido la concentración de un isótopo particular, el uranio 235 o U235, aumentado por encima de los niveles naturales. El uranio tiene al menos tres isótopos en la naturaleza, y el U235 es particularmente útil como combustible para reactores nucleares y como base para armas nucleares. El uranio está compuesto naturalmente por un porcentaje muy alto de U238 y un porcentaje muy pequeño de otros isótopos, siendo el U235 el siguiente más común, alrededor del 0.7%. Al separar los isótopos, se pueden crear muestras de uranio enriquecido con una mayor concentración de isótopos de U235.
El uranio se puede enriquecer de diversas formas y en diversos grados según el uso previsto. El U235 es importante para el combustible de reactores nucleares y las armas nucleares debido a su capacidad para sufrir fisión o división. Cada átomo de U235 que se divide libera una enorme cantidad de energía, así como una partícula atómica de alta energía llamada neutrón. Luego, el neutrón golpea otro átomo de U235, lo que hace que se divida, lo que desencadena una reacción en cadena. Cuando la reacción es lenta y controlada, se puede aprovechar como es el caso de un reactor nuclear. Cuando la reacción es violenta y descontrolada, el resultado es una explosión nuclear, el proceso que fue la base de las bombas lanzadas por Estados Unidos sobre Japón al final de la Segunda Guerra Mundial.
Dependiendo del uso previsto, el uranio enriquecido se produce con concentraciones variables de átomos de U235. El grado más bajo se conoce como uranio ligeramente enriquecido (SEU) y tiene una concentración de hasta aproximadamente un 2% de U235. El siguiente grado se conoce como uranio poco enriquecido (LEU) y generalmente tiene una concentración de aproximadamente 3% o 4% de U235, que es la concentración estándar más alta para el combustible de reactor, aunque puede llegar hasta el 20%.
El uranio altamente enriquecido (HEU), también conocido como uranio apto para armas, es el uranio que tiene una concentración de aproximadamente el 80% de U235. El uranio enriquecido a este nivel se utiliza en la fabricación de las armas que componen los arsenales nucleares de muchos países, aunque niveles de enriquecimiento tan bajos como el 20% son suficientes para producir las armas nucleares más simples. Este grado de uranio enriquecido está altamente controlado y regulado por gobiernos y agencias reguladoras nacionales e internacionales con el fin de promover su uso seguro y prevenir la creación de armas nucleares por entidades que las civilizaciones del mundo en su conjunto consideran potencialmente peligrosas o irresponsables.