Rádioaktívne odpady je možné rozdeliť a opísať z viacerých hľadísk. Najvýznamnejšie z nich je rozdelenie podľa skupenstva, úrovne aktivity, polčasu premeny prevládajúcich rádionuklidov, pôvodu RAO, technológie spracovania, a podobne. 

Rozdelenie RAO podľa skupenstva

> pevné RAO,
> kvapalné RAO,
> plynné RAO.

Pevné RAO vznikajú v jadrových elektrárňach buď pri styku pevných materiálov používaných v príslušnom zariadení s aktívnymi médiami, ako je napríklad chladivo v primárnom okruhu (kontaminácia), alebo priamym vplyvom rádioaktívneho žiarenia, pri ktorom sa pevné materiály stávajú žiaričmi (aktivácia). Vznikajú predovšetkým pri údržbárskych prácach. Tvoria ich vymenené časti technologických zariadení, pracovné náradie, stavebný materiál atď. Niektoré z nich je možné očistiť od rádionuklidov, t.j. dekontaminovať a znovu použiť, iné je nutné spracovať a uložiť na úložisku. Osobitnú kategóriu predstavujú aktivované časti zariadenia a kontaminované časti stavebných konštrukcií, ktoré bude potrebné likvidovať pri vyraďovaní jadrovej elektrárne z prevádzky.

Kvapalné RAO z jadrových elektrární predstavujú širokú škálu odpadových vôd vznikajúcich nielen pri prevádzke JE, ale taktiež pri údržbe a rôznych opravách. Tieto kvapalné RAO tvoria objemovo najväčšiu časť prevádzkových rádioaktívnych odpadov. Obsahujú najmä izotopy štiepnych a koróznych produktov. Môžeme ich rozdeliť na tie, ktoré je možné po prečistení znovu použiť alebo vypustiť z areálu JE, a na odpady, ktoré je nutné špeciálnymi technológiami upraviť do formy vhodnej pre dlhodobé uloženie v príslušných úložiskách. Kvapalné RAO nepoužiteľné a nevypustiteľné z areálu JE predstavujú koncentráty z odparovacej stanice, nasýtené iónomeniče a kaly. Pre tieto odpady je charakteristické, že vznikajú ako druhotné RAO pri spracovaní znovu použiteľných vôd, a sú to predovšetkým nízko až stredneaktívne koncentrované zvyšky.

Plynné RAO predstavujú plynné rádioaktívne prvky, rozptýlené čiastočky alebo aerosóly. Ich množstvo a zloženie je určované najmä aktivitou zo systémov odsávania technologických zariadení a prevádzkových miestností. Sú skladované v elektrárni a po určitej dobe, keď ich aktivita klesne na požadovanú úroveň, sú uvoľňované vo forme plynných výpustí.

Plynné RAO predstavujú v porovnaní s ostatnými druhmi RAO zrejme najmenší problém, čo súvisí s ich pomerne krátkymi polčasmi premeny obsiahnutých rádionuklidov a nízkou biologickou účinnosťou.

Rozdelenie RAO podľa úrovne aktivity

> nízkoaktívne RAO,
> stredneaktívne RAO,
> vysokoaktívne RAO.

Medzi vysokoaktívne RAO z jadrových elektrární môžeme okrem vyhoreného jadrového paliva zaradiť najmä niektoré aktivované časti reaktora, ako sú napr. tieniace kazety. Ďalej do tejto kategórie patrí časť zakoncentrovaných zvyškov z odparovacej stanice, niektoré ionexy, špeciálne chladiace médiá (chrompik na JE A1) a zvláštnu skupinu budú tvoriť vysokoaktívne RAO, ktoré vzniknú pri vyraďovaní JE z prevádzky. Vlastnosti vysokoaktívneho odpadu má aj produkt z prepracovania vyhoreného paliva.

Medzi stredneaktívne RAO patria stredneaktívne aerosólové filtre a časť pevných odpadov, malá časť koncentrovaných zvyškov a ďalšie.

Nízkoaktívne RAO, ktorých je najväčšie množstvo, sú mäkké odpady, nízkoaktívne aerosólové filtre, časť tvrdých odpadov a najväčšia časť kvapalných RAO.

Rozdelenie RAO podľa polčasu premeny prevládajúcich rádionuklidov

> RAO s krátkodobými rádionuklidmi,
> RAO s dlhodobými rádionuklidmi.

Podľa polčasu premeny prevládajúcich rádionuklidov môžeme okrem vyhoreného jadrového paliva, malej časti pevných kovových a kvapalných RAO, a niektorých ďalších vysokoaktívnych RAO, s ktorými sa nakladá pri vyraďovaní JE z prevádzky, prakticky všetky ďalšie rádioaktívne odpady považovať za krátkodobé s najdlhšou dobou nebezpečenstva rádovo niekoľko sto až tisíc rokov.

Rozdelenie RAO podľa pôvodu

> inštitucionálne RAO,
> RAO z jadrových elektrární,
> RAO z iných zdrojov (napr. vojenských).

Inštitucionálne rádioaktívne odpady vznikajú mimo energetiku vo všetkých oblastiach, kde sa používajú rádionuklidy, teda v medicíne, priemysle, vodohospodárstve, poľnohospodárstve, geológii, ochrane kultúrnych pamiatok a tiež na špecializovaných školách a v laboratóriách. Rádioaktívnymi odpadmi sa stávajú až po ukončení ich prevádzky v (napr. žiariče).

V jadrových elektrárňach vznikajú takzvané energetické jadrové odpady. Sú to materiály, ktoré sa intenzívnym stykom s rádioaktívnym médiom kontaminovali rádionuklidmi a tak sa stávajú odpadmi. Druhú skupinu predstavujú pôvodne nerádioaktívne materiály, ktoré boli v priebehu prevádzky určitého zariadenia vystavené pôsobeniu rádioaktívneho žiarenia a aktivované na takú úroveň, že ich už môžeme označiť za RAO.