Radioaktivni otpad je svaki otpadni materijal koji sadržava radionuklide iznad dozvoljenih vrijednosti, a nastaje u svim ljudskim djelatnostima gdje radioaktivnost ima primjenu, odnosno – gdje se u otpadnom materijalu nalaze radionuklidi. To mogu biti industrija, medicina, znanost, poljoprivreda, te u proizvodnji električne energije (nuklearne elektrane). Obujmom nastalog RAO-a najveći dio nastaje radom i razgradnjom nuklearnih elektrana.
Radioaktivnost je naziv za svojstvo nekih vrsta atomskih jezgri da se same od sebe (spontano) mijenjaju ili dijele i pri tome emitiraju čestice i elektromagnetske valove. Te nestabilne, radioaktivne jezgre nazivaju se radionuklidi, a emitirane čestice i elektromagnetski valovi nazivaju se radioaktivno zračenje. Radioaktivno zračenje je ionizirajuće zračenje (kao što je i kozmičko i rendgensko zračenje, pa čak i ultraljubičasto zračenje).
Ionizirajuće zračenje ima mnogo primjena u industriji (poput proizvodnje električne energije), medicini, znanosti, poljoprivredi i sl., te donosi mnoge dobrobiti društvu. Međutim, važno je da se rizicima od ionizirajućeg zračenja upravlja na adekvatan način kako bi se zaštitili radnici u navedenim granama, stanovništvo i okoliš.
Najviše RAO-a nastaje u tzv. nuklearnom gorivnom ciklusu, koji počinje rudarenjem uranove rude, a završava razgradnjom elektrane nakon prestanka rada odnosno odlaganjem radioaktivnog otpada i istrošenoga nuklearnog goriva.
