यूरेनियम कमजोर रूप से रेडियोधर्मी है क्योंकि यूरेनियम के सभी समस्थानिक अस्थिर हैं; इसके प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों का आधा जीवन 159,200 वर्ष और 4.5 बिलियन वर्ष के बीच होता है। प्राकृतिक यूरेनियम में सबसे आम समस्थानिक हैं यूरेनियम-238(जिसमें 146 न्यूट्रॉन हैं और पृथ्वी पर 99% से अधिक यूरेनियम के लिए जिम्मेदार हैं) और यूरेनियम -235 (जिसमें 143 न्यूट्रॉन हैं)।
यूरेनियम में प्राथमिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों का सबसे अधिक परमाणु भार होता है । इसका घनत्व सीसे की तुलना में लगभग 70% अधिक है , और सोने या टंगस्टन की तुलना में थोड़ा कम है । यह स्वाभाविक रूप से मिट्टी, चट्टान और पानी में प्रति मिलियन कुछ भागों की कम सांद्रता में होता है, और व्यावसायिक रूप से यूरेनियम युक्त खनिजों जैसे यूरेनियम से निकाला जाता है ।