已發現質量數在226和242之間的16個鈾同位素。
其中238U,235U和234U是天然放射性同位素,其相對豐度(原子百分數)分別為99.275%,0.720%和0.005%。
235U是惟一天然存在的易裂變核素,是重要的初級核燃料,可在慢中子作用下發生裂變放出大量能量。

238U吸收一個中子後,經兩次β衰變生成234pu,239pu為慢中子引發裂變,故238U是重要的次級核燃料。
234U是238U的衰變子體,無實際意義。
233U是232Th俘獲中子後隨之進行兩次β衰變生成的人造易裂變核素(即核燃料)。
232U是232Th和233U的快中子反應生成的,由釷製造的233U中含有少量232U,後者的子體發出硬γ射線,使得233U核燃料比較難於處理。