原則上不論是高階或低階核廢料，國際間傾向選擇深層地質處置方式作為核廢料最終的去化管道，亦即要找到地質穩定、不致於影響地下水層、核種污染不易擴散、遠離生態圈、人口密度較低的地方，深掘300到1000公尺的地底空間作為最終處置場來存放。
高階核廢料，需存放數十萬到百萬年
核廢料的放射性含量不同，最終處置的目標年限也不一樣。例如低階核廢料裡佔最大宗的「鈷-60」，半衰期約為5.3年，大概需要放置百年的時間其輻射強度才會接近自然背景值。高階核廢料——此指用過核燃料，數量雖少，但核種組成複雜，半衰期從數十年到上萬年都有，需進行數十萬到百萬年的最終處置。
如何穩定貯存帶有輻射威脅的核廢料上萬年，可說是人類面對核能最頭痛的問題之一，各國雖已有不少營運中、或處於監管狀態的低階核廢料最終處置場，如韓國、美國、法國、日本…等，但可以建造高階核廢料最終處置的場址相對難尋，多年來僅有芬蘭正在興建當中，其餘國家則分別在不同階段遭遇困難。
芬蘭：世界首座興建中的高階核廢最終處置場在這裡
1995年，芬蘭便成立核廢料的專責處理公司（Posiva），並從隔年起就不再將其境內產生的用過核燃料運送至俄羅斯進行再處理，而是暫存在電廠內的用過核燃料池內。2004年，Posiva公司開始在芬蘭外海的Olkiluoto小島進行地質研究，2012年Posiva提出建照申請，並於2015年成功取得建照，成為世界首座邁入興建階段的高階核廢料最終處置場。
這座最終處置場被命名為安克羅（Onkalo，洞穴之意），主要的設備包含隧道、研究設施及豎井，隧道深度達455公尺，地面上還有一座用過核燃料的封裝廠，用過核燃料送來此處後，會先在封裝廠內風乾、填入處置容器，再移入到地下的最終處置場。Posiva公司預期在2020年向芬蘭的核管機構提出運轉執照的申請，2022年後正式營運。
瑞典：核廢處置技術有安全疑慮，建照無下文
瑞典和芬蘭一樣走在核廢處置的前端。1977年起，瑞典SKB公司為尋找合適的最終處置場址，在瑞典多處進行鑽探，卻遭遇地方居民的激烈抗爭，以失敗告終。直到1992年，SKB公司公開向瑞典各市徵求自願成為高階核廢料最終處置候選場址，共獲得13個自治市表態有意願。而後經過可行性研究，鎖定Osthammar與Oskarshamn兩處，才正式開始地質研究與選址。
後來SKB公司選擇Osthammar地區的Forsmark村莊作為最終處置場預定地，Oskarshamn則將設置地面封裝廠。自2011年SKB公司提交此計畫申請建照後，仍在等待中央和地方政府的批准。原先該公司規劃在2025年啟用高階核廢的最終處置場，後來卻因為其處置技術在安全疑慮上受到挑戰，遭瑞典的土地與環境法庭要求其提供更進一步的補充文件，至今還未有定論。
