現時点では、地下深くに埋蔵・保管する方法（地層処分）などが考えられている。特に問題となる高レベル放射性廃棄物については、ドイツでは既に地下の岩塩層や廃鉱跡地に埋設処理することで具体的な対策を検討中である。日本では、地震や火山噴火等に耐える強固な施設でなくてはならず、地下水にも汚染がないよう地下300mの箇所に多重バリアを引いて処理する手法が提示されているが、場所の選定からして大変であり、候補地の目途すら立たない状況にある。
過去には、海底深度の深い海溝などに、ドラム缶に詰めた放射性廃棄物を船上から投棄した国もあった。