فعملية التخصيب في حد ذاتها، هي عبارة عن عدة إجراءات كيميائية معقدة، للخروج بعنصر ما أكثر إشباعا وتركيزا. فعزل نظائر معينة من اليورانيوم الطبيعي الموجود في الأرض، يؤدي للحصول على يورانيوم مخصب، أي أكثر إشباعا.
وتم تخصيب اليورانيوم للمرة الأولى في الولايات المتحدة عقب الحرب العالمية الثانية، إذ بنيت ثلاثة مفاعلات نووية في أوهايو وتينيسي وكنتاكي، علما أنها (الحكومة الأمريكية) تمتلك الآن يورانيوم مخصب من النوع العالي الخصوبة بنسبة 90 في المائة.
وعملية التخصيب معقدة ومكلفة، إذ أن النظائر التي يراد إزالتها من اليورانيوم شبيهة جدا بالنظائر المرغوبة.