鈾是存在於自然界中的一種稀有化學元素，具有放射性。鈾主要含三種同位素，即鈾238、鈾235和鈾234，其中只有鈾235是可裂變核元素，在中子轟擊下可發生鏈式核裂變反應，可用作核子彈的核裝料和核電站反應堆的燃料。
根據國際原子能機構的定義，豐度為3％的鈾235為核電站發電用低濃縮鈾，鈾235豐度大於80％的鈾為高濃縮鈾，其中豐度大於90％的稱為武器級高濃縮鈾，主要用於製造核武器。
在天然礦石中鈾的三種同位素共生，其中鈾235的含量非常低，只有約0.7％。為滿足核武器和核動力的需求，一些國家建造了鈾濃縮廠，以天然鈾礦作原料，運用同位素分離法（擴散法、離心法和雷射法等）使天然鈾的三種同位素分離，以提高鈾235的豐度，提煉濃縮鈾。
獲得鈾是非常複雜的系列工藝，要經過探礦、開礦、選礦、浸礦、煉礦、精煉等流程，而濃縮分離是其中最後的流程，需要很高的科技水平。獲得1公斤武器級鈾235需要200噸鈾礦石。
由於涉及核武器問題，鈾濃縮技術是國際社會嚴禁擴散的敏感技術。提煉濃縮鈾通常採用氣體離心法，氣體離心分離機是其中的關鍵設備，因此美國等國家通常把擁有該設備作為判斷一個國家是否進行核武器研究的標準。
