把具有商業品級的鈾礦石從地下礦床中開採出來的原料工業。鈾礦開採與其他固態礦種的開採基本相同，不同的是鈾礦石一般難以靠肉眼鑑別，且有放射性，不斷釋出α、β、γ射線及衰變的氡。因此鈾礦開採必須藉助於放射性物探技術，同時要採取相應的防護措施。此外，鈾礦床一般礦體小而分散、形態複雜、礦化不勻、連續性差，所以生產能力少，礦山壽命短，成本較高。
鈾礦石開採的方式主要有地下開採和露天開採。近年來，對一些埋藏深、品位低、圍岩圈閉條件較好的礦山也採用了化學開採法。
地下開採 通過掘進地下井巷，從礦體中采出礦石。它的工藝比較複雜，一般在礦體埋藏較深時採用。它分為三個步驟:開拓、采準和回採。開拓是從地面到礦床開掘巷道，使其間形成完整的運輸、通風、排水等必要的系統，以便在礦床內進行採礦準備。采準是在開拓好的礦床範圍內，根據礦體和圍岩的特點選擇採礦方法，對礦體掘進一系列井巷，如運輸井巷、通風井巷、人行井巷及放礦井巷等，以便從采場采出礦石。回採是在采準好的采場內通過鑿岩爆破、裝運礦石、支護壁頂及空場處理等把礦石採下運走的過程。回採時要努力降低礦石的損失與貧化，提高資源利用水平。
露天開採 先剝離礦體上方的表土和覆蓋岩石，然後進行採礦。與地下開採相比，露天開採的基建費少，工期短，成本低，安全性好。對埋藏較淺、剝采比適中的礦床應優先採用露天開採。
化學開採法 又稱地浸法。通過一系列鑽孔把稀酸(鹼)化學溶劑直接注入地下礦體內浸出，經抽出孔回收含鈾的浸出液，到地面進行水冶處理。這種方法對開採對象有較嚴格的要求。當前主要只適用於含礦地質體自身膠結較鬆散、透水性較好的中、新生代砂岩型層狀、似層狀礦床；礦化主岩多為各種砂岩、砂礫岩。此外，要求含礦層為埋藏於地下水面以下的充水岩石；其產狀相對平緩，傾斜角最好在5°~10°以內；且其頂、底板岩層為隔水層，使浸出液處在一種上下相對封閉的有效環境中，不致大量流失。與地下開採法相比，化學開採法投資少、周期短、成本低、效率高，兩者均可節約資金30%~50%。其次是生產工藝簡單，勞動強度低，可減少環境污染。而且這種方法可充分利用低品位礦石，從而大大拓寬了找礦領域。當前國內外對滲透性較好的硬岩貧鈾礦床開展了化學開採試驗，期望不久也將會有所突破。
隨著能源需求量增長，化石燃料資源的減少，世界各國正在積極開發清潔、安全、廉價的核電。作為原料工業的采鈾工業也將隨之發展。中國自20世紀50年代發展核工業以來，對鈾礦石開採已積累了豐富的生產建設經驗，開發了適合國情的鈾開採技術，生產了滿足國內需要和出口的天然鈾。
