Uran jest metalem ciężkim, który otrzymujemy z rud uranowych. Najbardziej znaną z nich jest smółka uranowa, składająca się w 95% z tlenku uranu i występująca nieraz w postaci wielotonowych bloków. Większość pozostałych rud zawiera niestety znacznie mniej uranu. Wydobycie staje się opłacalne, gdy tona rudy zawiera co najmniej kilka kilogramów uranu.

Wydobycie rudy uranowej prowadzone jest tradycyjnymi metodami odkrywkowymi i podziemnymi, w zależności od głębokości zalegania i rodzaju złoża, bądź też metodą ługowania in situ. Ruda wydobyta w kopalniach lub odkrywkach zostaje najpierw poddana dalszej obróbce.

W 1990 roku 55% światowej produkcji uranu pochodziło z podziemnych kopalń, obecnie większość uranu pozyskiwana jest metodą ługowania in situ ISL (56%), z kopalni podziemnych i odkrywkowych pochodzi zaś 38% produkcji. Całkowite wydobycie uranu naturalnego w 2022 roku wyniosło 48 888 ton (57 651 ton U3O8), co stanowiło 74% światowego zapotrzebowania.

Za 43% światowego wydobycia uranu odpowiada Kazachstan, który utrzymuje pozycję światowego lidera w wydobyciu naturalnego uranu od 2009 roku. Kolejne miejsca zajmują Kanada (15%), Namibia (12%), Australia (8%) i Uzbekistan (7%). Uran wydobywa się również w Rosji, Nigrze, Chinach, Indiach, RPA oraz na Ukrainie. Pewne ilości (w dziesiątkach ton) pozyskuje się również w USA, Pakistanie i Brazylii. Historycznie wydobyciem uranu zajmowały się także takie państwa jak Czechy, Rumunia, Francja, Niemcy czy Malawi.


Kopalnia odkrywkowa w Kanadzie Kolejnym etapem jest przerób rudy polegający na uzyskaniu koncentratu w postaci tlenków uranu o zawartości ponad 75% U₃O₈ Zmielona ruda jest trawiona kwasem siarkowym (metoda kwaśna) bądź węglanami (metoda alkaliczna). Uzyskany koncentrat uranowy poddaje się następnie kilku reakcjom chemicznym otrzymując ostatecznie dwutlenek uranu UO₂. W związku tym występuje uran naturalny, tzn. o zawartości 0,714% izotopu ²³⁵U. Takie paliwo może byc stosowane tylko w reaktorach ciężkowodnych.