铀同位素富集（uranium isotope，enrichment of）指使天然铀中的铀235 转变为浓缩铀的物理过程。利用原子量为235的铀同位素， 在中子作用下裂变放出的能量是核能利用的主要途径 。在天然铀中，99%以上为铀238同位素，铀235的丰度仅为0.71%。在原子弹的核装料中，铀235的丰度应在90%以上；即使在轻水堆型核电站的核燃料中，铀235的丰度也要在3%左右。因此，利用核能的前提是要把铀235在天然铀中富集成浓缩铀。 由于铀同位素的化学性质相同，原子质量数大 ，而同位素质量数差别小，所以铀235的富集是一个昂贵而又复杂的物理过程，而浓缩工厂就成为核工业中的一个重要组成部分。