国际原子能机构对于核废料的处理和处置要求很严，并要求各国遵照执行，并且各国在投放时要接受国际监督。

对中低放射性核废料的处理，国际原子能机构要求，不论是固体核废料还是液体核废料，都要进行固化处理，然后装在封闭"容器"里，放在浅地层的处置库里。

而对于放射性核废料，国际上对高放射核废料有两种处理方式，一种是直接把乏燃料当核废料，经过处理装在大罐子里直接埋到很深的地层下，像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。还有一种是将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底。

将核废料埋在永久性处置库是目前国际公认为最安全的核废料处置方式。不过截止目前，全世界已经确定建设高放射核废料处置场厂址的国家只有芬兰。

以下是美国《大众科学》杂志列举的针对核废料处理的七大解决方案。

1.送入太空 如果在太阳系游荡或向太阳坠落，核废料便很难对地球上的环境造成破坏。然而，如何将核废料送入太空还是一个难题。因为，使用火箭承载这种方式有时会遭遇发射的失败事故。

2.深度钻孔 深度钻孔需要将作废的核燃料棒包裹在密封的钢结构中，而后埋入地下数英里深的地方。其优势是可以在核反应堆就近地区进行钻孔，缩短高放核废料在处理前的运输距离。

3.海床下储存 海洋中大部分区域——海床都是由厚重的粘土构成，最适合吸收放射性衰变产物。然而，海床下储存需要在水下钻孔，有"墨西哥湾"漏油事故这一前车之鉴，貌似这种解决方案还要经受长时间的考验才能付诸实施。此外，在海洋内处理核废料的做法需要先修改国际协议。

4.埋入潜没区 将核废料埋入潜没区(潜没是指一个地板块受力下降到另一板块之下的过程)可以让作废的核燃料棒沿着地球构造板块的"传送带"移动并最终进入地幔层。然而，埋入潜没区这种处理方式也违背了一些国际条约。

5.冰冻处理 核废料的温度一般很高，将其装入钨球中投放到较为稳定的冰原上，钨球会随着周围冰的融化向下移动，上方的融冰则又再次凝固。不过，冰原会发生移动，导致放射性物质会像冰山一样在海洋中漂浮。

6.封入合成岩 将核废料埋入地下需要考虑如何防止核废料污染周围的土壤和水。合成岩可以吸收清水反应堆和钚核裂变产生的特定废物。它们是一种陶瓷制品，能够将核废料封入晶格内，用以模拟在地质构造上较为稳定的矿石。

7.使用液压笼 一旦渗入地下水，地下核废料储存设施将变得尤为危险。如果在核废料周围建造一个类似三维深沟的水笼，地下水便不会渗入放射性物质。未来的核废料处理装置应该做到防泄漏，而液压笼的作用则是防止地下水污染的情况发生。