闭式燃料循环（closed fuel cycle），工学-核技术-核能技术-核燃料循环，乏燃料经过后处理，回收铀、钚并加以重复使用的核燃料循环。所谓的一次通过循环实质上是不作任何处理。闭式燃料循环是一种先进的燃料循环，其目的是通过进一步降低最终废物的放射性毒性并提高资源利用率，同时保持其经济可行性来实现核电的可持续性。大多数闭式燃料循环有一个共同点：它们基于分离和嬗变，以及轻水反应堆和增殖反应堆的组合。闭式核燃料循环的核心环节是乏燃料后处理。乏燃料含铀、钚等有用物质，压水堆乏燃料含有约96%的铀，1%的钚，其余的3%为裂变产物和其他锕系元素。回收铀、钚重复使用可提高铀资源利用率20%～40%，节约分离功约4%～15%，且可为快中子增殖堆积累钚。就世界范围讲，快中子增殖堆的使用可以使铀资源可持续利用3000年以上。世界部分有核国家根据自己国家的现状，采取了闭式燃料循环的国策，如法国、英国和日本，均建立了相对完善的闭式燃料循环体系。中国的闭式燃料循环体系也正在建设当中。