Uranyum, enerji üretimi ve silah tasarımı gibi çok çeşitli kullanımlar için faydalı kılan çok sayıda fiziksel, kimyasal ve atomik özelliğe sahiptir. Uranyumun birincil kullanımı, nükleer reaktörlerde bir enerji kaynağı olarak olsa da, sadece zayıf radyoaktif olmasına ve etkin bir şekilde ısı üretmek için ağır su gibi bir moderatör gerektirmesine rağmen.
Enerji üretiminde kullanımının yanı sıra, uranyum nükleer silahlarda bölünebilir tetikleyici olarak kullanılabilir. Antitank mühimmatı, yüksek yoğunluğu ve etki enerjisini modern zırha aktarma kabiliyeti nedeniyle tükenmiş uranyumdan yapılır. Uranyum'un yüksek yoğunluğu, birim hacim başına çok ağır kılar ve metal, uçak uçuş yüzeylerinde genellikle karşı ağırlık olarak kullanılır. Ayrıca uçak jiroskoplarının yapımında da kullanılır.
Uranyum, birkaç sektör için değerli kılan kimyasal özelliklere sahiptir. 19. yüzyılda, renkli cam üretiminde katkı maddesi olarak okside uranyum kullanılmıştır. Uranyum, yüksek kaliteli cama altın sarısı bir ton vermek için kullanıldığı, erken Roma İmparatorluğu'na tarihlenen camlarda tespit edilmiştir. Züccaciye eşyalarında uranyum kullanımı, uranyum camının alfa radyasyonu yaydığı keşfedildikten sonra sona erdi.
