Der Begriff „Atommüll“ ist ein Begriff, der umgangssprachlich und politisch für radioaktive Abfälle benutzt wird. Atommüll entsteht beim Umgang mit bzw. bei der Nutzung von radioaktiven Rohstoffen im Bereich der Kerntechnik, Medizin und Industrie, vor allem bei der Erzeugung von Strom. Der Begriff „Atommüll“ bezeichnet dabei alle radioaktiven Abfallstoffe, die nicht mehr weiter genutzt werden können. Atommüll muss somit sicher entsorgt werden, da von radioaktiven Abfallstoffen eine hohe Umweltgefährdung ausgeht. Da radioaktive Abfälle jedoch in aller Regel nicht entsorgt werden können, müssen sie sicher gelagert werden.

Atommüll entsteht zwar auch bei Arbeiten im Bereich von Medizin und Forschung, der weitaus größte Teil von radioaktiven Abfällen entsteht jedoch durch den Abbau von Uran in Bergwerken sowie durch den Betrieb von Atomkraftwerken. Hier unterteilt man die Entstehung von Atommüll in eine sogenannte „nukleare Brennstoffkette“. Die nukleare Brennstoffkette ist in mehrere Stufen aufgeteilt, in jeder einzelnen Stufe entstehen unterschiedliche Mengen an radioaktivem Atommüll. Zunächst entstehen beim Abbau von Uran radioaktive Abfälle, später entsteht auch durch die Uranaufbereitung, bei der Herstellung der für die Energieerzeugung notwendigen Brennelemente , beim Betrieb der Atomkraftwerke sowie schließlich beim Abriss der Atomreaktoren eines Kernkraftwerks weiterer radioaktiver Atommüll.

Bei Atommüll unterscheidet man zwischen schwachaktivem Atommüll (Radioaktivität geringer als 0,1 Curie pro Kubikmeter), mittelaktivem Atommüll (0,1-1.000 Curie Strahlung pro Kubikmeter) und hochaktivem Atommüll (Strahlung über 1.000 Curie pro Kubikmeter Atommüll). Die am stärksten strahlenden radioaktiven Abfallstoffe sind dabei die abgebrannten Brennelemente, die durch den Betrieb von Atomkraftwerken entstehen. Prinzipiell sind jedoch nicht nur die abgebrannten Brennelemente oder radioaktiven Abfallstoffe „Atommüll“, sondern auch in Atomkraftwerken genutzte Arbeitskleidung oder Maschinen können letzten Endes zu Atommüll werden. Deshalb ist Arbeitsschutz für die Angestellten in einem Atomkraftwerk von besonders hoher Bedeutung. Im Grunde kann somit auch ein Putzlappen oder ein Arbeitsanzug zu Atommüll werden.

Durch den Betrieb von Atomkraftwerken entstehen in Deutschland in jedem Jahr etwa 12.000 Tonnen neuer Atommüll, bei dem Großteil dieses Atommülls handelt es sich um abgebrannte Brennelemente. Ein Störfall in einem Atomkraftwerk kann immense Folgen haben, aber auch ein unsicheres Atommüll-Endlager kann zu dauerhaften Schäden an Mensch und Natur führen. Der radioaktive Atommüll, der in einem Atomkraftwerk pro Megawatt Leistung entsteht, hat in etwa die Zerstörungskraft einer Hiroshimabombe.

In Deutschland und vielen Teilen Europas ist die Nutzung der Atomkraft seit langem umstritten – viele Experten sind der Meinung, dass mehr in die Erforschung von erneuerbaren Energien investiert werden sollte. Bisher wurde noch kein verbindliches Enddatum für die Abschaltung aller deutschen Atomkraftwerke festgelegt. Aber auch nach einem endgültigen Atomausstieg würde die Endlagerung des Atommülls für lange Zeit weiter ein Problem bleiben.