Nhiên liệu hạt nhân đã được sử dụng, đôi khi được gọi là nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng, là nhiên liệu hạt nhân đã được chiếu xạ trong lò phản ứng hạt nhân (thường là tại nhà máy điện hạt nhân). Nó không còn hữu ích trong việc duy trì phản ứng hạt nhân trong một lò phản ứng nhiệt thông thường và tùy thuộc vào điểm của nó dọc theo chu trình nhiên liệu hạt nhân, nó có thể có các thành phần đồng vị khác nhau đáng kể.